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基于无线网络的高扩展性嵌入式环境监控系统
资料介绍
环境污染源监控是我国积极贯彻可持续发展战略，实施环境综合整治，实现经济发展和环境、生态保护和谐统一的重要技术手段。本文立足于网络时代环境污染源监控的新需求、新挑战，设计了基于嵌入式Arm-Linux的监控节点的解决方案，并针对其无线网络应用进行了深入的研究，最后通过在监控节点嵌入式系统上的Python组件的移植成功，实现了高扩展性的监控节点架构，为解决网络时代环境监控的弹性需求提供了全新的技术路线。 纵观全文，本文的主要工作有：(1)对环境监测的现状和应用需求进行了系统性的综合分析，提出了基于嵌入式Linux系统的监控节点技术路线。 (2)采用Arm嵌入式系统作为环境监控系统的硬件支撑平台。重点分析了系统设计中所涉及的关键环节及其软件支撑平台。在软硬件支撑的基础之上，以面向对象的编程方法设计并实现了环境监控系统框架。 (3)为克服无线网络传输中存在的断线率高、网络流量受限、传输延迟性大等技术难题，在监控系统中设计了应用层的交握协议，并对无线网络中时间同步和网络传输代价等问题进行了深入研究，提出了一种通过定量优化方法确定元数据包大小的新方法。 (4)通过在监控节点嵌入式系统上成功移植Python组件，实现了高扩展性的监控节点架构。采用计算能力扩展、动作服务扩展、指令集扩展、定时器等多种模式，能够满足新一代环境监控系统复杂多变的应用需求。
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