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基于嵌入式Internet的IP传感器的研制
资料介绍
随着Internet的飞速发展和智能传感器的进步,将Internet技术与智能传感器技术相结合,使传感器在现场级就具有基于TCP/IP协议的通信功能,是传感器重要的发展方向之一.研制具有Internet互联功能的智能传感器,对设备远程监测有重要意义.本文在深入分析和研究智能传感器标准-IEEE 1451标准的基础上,提出了具有Internet互联功能的网络化智能传感器-IP传感器概念及其模型,实现了IP传感器原型系统的设计,并验证了其功能.本文的主要研究成果包括:首先阐述了传感器的发展历程和研究现状,结合嵌入式Internet技术,提出了IP传感器的概念.在深入研究和分析了IEEE 1451标准,尤其是IEEE 1451.1和IEEE 1451.2标准的基础上,提出了IP传感器模型并详细阐述了其工作原理.本文将IP传感器模型划分为两个部分:因特网应用处理模块(Internet-enabled Application Processing Module,IAPM)和智能变送器接口模块(Smart Transducer Interface Module,STIM).因特网应用处理模块实现了TCP/IP协议栈和嵌入式Web服务器,提供了Internet接入功能,为用户提供了基于浏览器的标准的用户接口,实现了传感器的网络化;该模块还实现了智能应用算法,如数据校正,数据处理等,实现了传感器的信息化.智能变送器接口模块完全遵循IEEE 1451.2标准,包括具体的变送器、TEDS(Transducer Electronic Data Sheet,电子数据表单)和地址逻辑等,实现了传感器信息获取的主要功能和自我描述功能,实现了传感器的智能化.两部分之间通过传感器接口相互协调,从而实现IP传感器的功能.根据IP传感器的模型,在单片机上实现了该模型的原型系统,包括总体方案、系统的硬件、软件、应用编程接口和相关的配置工具的设计和实现.着重论述了TCP/IP协议栈的实现、嵌入式web服务器的设计和数据校正引擎的实现.最后,在设计的原型系统上进行了实验,对IP传感器的功能进行了验证.实验表明,IP传感器的模型是可行的,可用于Internet环境下的分布式测控,尤其是实时性要求不高的远程监控....
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