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基于无线传感器网络的集装箱信息管理系统的设计与实现

作 者: 陈林虎
导 师: 涂时亮
学 校: 复旦大学
专 业: 计算机系统结构
关键词: 集装箱管理 无线定位 无线传感器网络
分类号: TP311.52
类 型: 硕士论文
年 份: 2011年
下 载: 36次
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内容摘要


伴随着海运业的发展以及世界经济的整体复苏,世界各大主要港口的集装箱吞吐量也在不断的增长,而如何有效的管理集装箱信息则成为了摆在港口管理者面前的重要问题。本文介绍了一种集装箱堆场管理系统的架构,随后设计并实现了一个位于该架构下层的子系统。该子系统通过在一个特定的区域内构建一个小型的传感器网络来实现对集装箱信息(包括集装箱所装货物的种类数量信息以及集装箱的物理位置信息)的有效管理。该子系统由三种不同的传感器节点以及一套桌面用户软件构成,并且传感器节点的数量可以根据需求调整,以提供不同需求下的灵活性。同时,系统采用TS-TOA算法进行区域内集装箱的定位,这种定位对系统的硬件要求低,并且在经过一定的优化后能够达到足够的定位精度。本论文所包括的主要内容如下:1.介绍一种用于集装箱堆场的集装箱管理系统架构,该系统上层可采用WIFI通信以及GPS定位,下层则可以使用传感器节点进行组网。2.提出了一种安装于龙门吊上的集装箱管理定位子系统的基本架构以及组织形式。3.介绍了集装箱管理定位子系统中节点的硬件以及软件(单片机程序)的实现方法。4.简述了子系统桌面端软件的功能以及设计概要

全文目录


摘要  2-3
ABSTRACT  3-6
第一章 港口集装箱管理系统的发展与现状  6-8
第二章 基于传感器网络的集装箱管理系统的总体架构  8-14
  2.1 常用无线定位方法介绍  10-13
    2.1.1 RSSI定位(Received Signals Strength Indication)  10
    2.1.2 AOA定位(Angle of Arrival)  10-11
    2.1.3 TOA以及TS-TOA(Two-way Symmetrical TOA)定位  11-12
    2.1.4 TDOA(Time Difference of Arrival)定位  12-13
  2.2 集装箱管理系统的总体架构  13-14
第三章 龙门吊臂上的集装箱定位管理子系统  14-18
  3.1 系统架构  15-16
  3.2 系统实现概要  16-18
第四章 龙门吊子系统节点实现简述  18-43
  4.1 节点所采用硬件简介  19-25
    4.1.1 ATmega644v控制器简介  20-21
    4.1.2 nanoLOC TRX无线收发器(NA5TR1)特性简介  21-22
    4.1.3 外围设备以及模拟环境简介  22-25
  4.2 节点单片机程序介绍  25-38
    4.2.1 系统标准命令执行流程介绍  26-32
    4.2.2 节点状态以及转换流程  32-38
  4.3 无线数据格式定义  38-43
第五章 系统软件部分介绍  43-51
  5.1 软件界面以及功能介绍  44-49
    5.1.1 软件主要功能按钮介绍  44-47
    5.1.2 软件使用流程说明  47-49
  5.2 软件设计简介  49-51
第六章 总结与展望  51-55
  6.1 总结  51-52
  6.2 系统命令的进一步完善  52-55
参考文献  55-56
谢辞  56-57

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 计算技术、计算机技术 > 计算机软件 > 程序设计、软件工程 > 软件工程 > 软件开发
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