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基于ARM和GPRS的通信系统在动物识别中的应用研究

作　者: 程雪
导　师: 周修理
学　校: 东北农业大学
专　业: 农业电气化与自动化
关键词: GPRS ARM 嵌入式Linux系统动物识别
分类号: S818.9
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

随着社会经济的不断发展,人们的饮食习惯正逐步发生改变,健康饮食已经成为人们提高生活水平的迫切需求。动物疫情的不断爆发使我们看到,动物性食品安全溯源对于人民的身体健康以及全社会的稳定发展起着无可替代的作用。世界各国和政府加强动物性食品溯源机制的一个重要手段就是对动物进行示踪和识别。因此,建立动物身份识别系统对于提高我国畜产品的质量和国际竞争力具有重要意义。本文研究基于嵌入式技术和GPRS(通用分组无线业务)技术的无线数据通信系统。将该系统应用于动物身份识别,实现动物身份数据的实时准确传输。目前的数据传输领域大多采用有线的通信方式,无线数据传输方式相对于有线方式来说具有更大优势。本文将嵌入式技术与GPRS技术整合应用于数据传输,这必将成为工业控制及远程监测等领域的发展趋势。基于ARM和GPRS的无线数据通信系统主要由传输终端和服务器组成。传输终端通过GPRS网络并接入Internet与服务器进行通信。通信方式采用客户机/务器模式,应用Socket编程实现了数据的网络通信。服务器采用一台接入Internet的PC机,传输终端以ARM微处理器为核心,和外围芯片接口构成嵌入式硬件平台,终端经GPRS模块接入移动网络,通过移动的网关接入Internet。本文在对系统整体功能要求及相关理论进行分析的基础上,设计开发了基于嵌入式开发平台和GPRS技术的无线数据传输系统。该系统硬件设计以基于ARM9的嵌入式微处理器S3C2410为核心,西门子公司的MC55(GPRS模块)为无线数据传输模块,构建无线数据通信系统开发平台；软件方面选择Linux操作系统作为嵌入式系统软件,在实现软件开发平台的基础上,应用GPRS模块实现TCP/IP协议链路层的链接及传输层的通信；并使用RFID阅读器读取的动物代码作为数据源,对系统进行数据传输的测试,结果表明该系统满足设计要求。该系统具有传输速度快、稳定可靠、实时性强、费用低等特点,适用于动物养殖场动物身份数据的无线传输。

全文目录

中文摘要  8-9
英文摘要  9-11
1 引言  11-19
  1.1 课题研究背景  11-17
    1.1.1 研究目的及意义  11-13
    1.1.2 研究的课题背景  13-17
  1.2 课题研究的主要内容  17-19
2 无线数据通信系统设计方案及理论基础  19-28
  2.1 系统设计方案  19-21
    2.1.1 系统方案选择  19-20
    2.1.2 系统试验方案  20-21
  2.2 无线数据通信系统理论基础  21-27
    2.2.1 嵌入式系统  21-24
    2.2.2 通用无线分组业务(GPRS)  24-27
  2.3 本章小结  27-28
3 无线数据通信系统开发平台实现  28-41
  3.1 GPRS手持终端的硬件实现  28-33
    3.1.1 ARM9 S3C2410开发平台研究  28-31
    3.1.2 GPRS接口电路设计  31-33
  3.2 软件开发平台的实现  33-39
    3.2.1 嵌入式Linux操作系统  33-34
    3.2.2 嵌入式Linux软件开发平台移植  34-39
  3.3 本章小结  39-41
4 无线数据通信系统软件实现  41-61
  4.1 无线数据传输系统网络通信协议  41-45
    4.1.1 PPP协议  41-42
    4.1.2 TCP/IP协议  42-44
    4.1.3 Socket网络编程  44-45
  4.2 GPRS模块拨号程序的实现  45-53
    4.2.1 GPRS模块驱动程序设计  45-49
    4.2.2 GPRS无线终端拨号的实现  49-53
    4.2.3 shell自动拨号脚本设计  53
  4.3 终端数据通信程序的实现  53-56
  4.4 服务器通信程序的实现  56-59
    4.4.1 Winsock控件网络编程  56-59
    4.4.2 基于TCP Socket的服务器实现  59
  4.5 本章小结  59-61
5 动物识别中的无线数据通信系统实现及运行  61-66
  5.1 动物身份识别系统结构  61-62
    5.1.1 系统构成及功能要求  61-62
    5.1.2 RFID系统组成及原理  62
  5.2 无线数据传输系统运行  62-65
    5.2.1 Linux下PC机GPRS拨号连接  62-63
    5.2.2 嵌入式Linux下GPRS拨号连接  63-64
    5.2.3 服务器与客户机端通信测试  64-65
  5.3 本章小结  65-66
6 结论与展望  66-67
  6.1 结论  66
  6.2 展望  66-67
致谢  67-68
参考文献  68-71
附录  71-82
  附录A:无线数据通信系统实物连接图  71-72
  附录B:系统服务器及客户端示例程序  72-75
  附录C:ISO11784/11785 INTERNATIONAL STANDARD  75-82
攻读硕士学位期间发表的学术论文  82

基于ARM和GPRS的通信系统在动物识别中的应用研究

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