基于Wi-Fi与蓝牙自组网混合通信的点餐系统研究与实现

摘要

随着移动互联网和移动设备的普及与发展，人们对于能随时随地接入移动互联网的需求变得更为迫切，但目前设备入网均依赖于预先架设的网络设施，以餐饮业为例，现有的点餐系统普遍存在敷设网络硬件设施施工周期长且维护成本高，操作终端固化，与通用网络不兼容等问题。因此，如何利用现有的手机等移动设备，不依赖预设的网络硬件设施组建移动自组网具有非常重要的意义。
　　本文通过对手机移动自组网点餐系统的需求进行分析，在研究和参考Adhoc研究领域相关技术成果的基础上，设计出可用于手机终端组建移动自组网络的通信算法，在此基础上设计和实现了一个基于Wi-Fi与蓝牙自组网混合通信的点餐系统并在实机环境下对该系统进行验证分析。
　　具体来说，本文主要工作包括:
　　（一）对基于手机自组网的点餐系统进行需求分析，分别从系统功能需求、组网需求和数据传输及网络性能需求等方面确立了系统的设计目标。
　　（二）设计了蓝牙自组网路由算法和Wi-Fi与蓝牙混合网通信算法，通过算法可以实现Wi-Fi与蓝牙自组网的混合通信网络，网络中的节点均拥有移动终端功能和报文转发功能，具有无中心、自组织、多跳路由和动态拓扑等特点。
　　（三）在Wi-Fi与蓝牙自组网混合通信算法的基础上设计实现一款基于手机的新型可协作无线点餐系统，可实现个性化设置、协同点餐、投票点评等功能，且不依赖预设的网络硬件设施和设备。
　　（四）在实机测试的环境下对本点餐系统进行验证分析。测试结果表明该系统能突破目前Wi-Fi网络中连接数量限制，扩大网络覆盖范围，达到有效降低能耗，提高网络性能的目标，是对已有Wi-Fi网络下点餐系统的有力补充。
　　本文设计的混合网通信算法不仅能够解决传统点餐系统依赖预设的网络设施、费用高以及无法协同点餐的问题，还可应用于各种没有铺设网络设施及需要快速自动组网的场合。

目录

声明

摘要

插图索引

附表索引

第1章 绪论

1．1 论文研究背景

1．2 国内外研究现状

1．3 研究内容

1．4 研究意义

1．5 论文组织结构

1．6 本章小结

第2章 理论基础及相关技术

2．1 现有无线通信技术研究与分析

2．1．1 Wi-Fi数据通信技术研究与分析

2．1．2 蓝牙数据通信技术研究与分析

2．2 Ad hoc概述

2．2．1 Ad hoc概念

2．2．2 移动Ad Hoc简介

2．2．3 移动Ad Hoc路由协议简介

2．3 自组网手机终端的操作系统平台介绍

2．3．1 Android平台概述

2．3．2 Android平台的特点

2．3．3 Android体系结构

2．4 混合网通信的数据交换技术和格式介绍

2．4．1 数据通信系统中的数据交换技术

2．4．2 网络数据交换格式

2．5 本章小结

第3章 点餐系统需求分析与系统设计

3．1 点餐系统需求分析

3．1．1 系统需求分析原则

3．1．2 系统功能需求

3．1．3 系统通信网络需求

3．1．4 通信数据类型需求

3．1．5 网络性能需求

3．2 系统设计

3．2．1 系统架构设计

3．2．2 系统功能模块设计

3．2．3 网络通信设计

3．2．4 系统分层设计

3．2．5 系统数据库设计

3．3 本章小结

第4章 Wi-Fi与蓝牙混合通信关键技术

4．1 Wi-Fi通信技术

4．1．1 Wi-Fi通信技术的优缺点

4．1．2 Wi-Fi通信设计

4．2 蓝牙通信设计

4．2．1 蓝牙通信设计的限制

4．2．2 蓝牙通信设计的目标

4．2．3 蓝牙通信的体系结构设计

4．2．4 蓝牙通信路由表构建算法设计

4．2．5 蓝牙通信路由表维护算法设计

4．2．6 蓝牙通信路由过程

4．3 Wi-Fi与蓝牙混合通信的设计

4．3．1 混合通信的需求现状

4．3．2 混合通信的方式设计

4．4 混合通信在点餐系统中的应用

4．4．1 混合通信在点餐系统中的应用模型

4．4．2 应用模型实现过程中的问题与解决方法

4．5 混合网通信的优点

4．6 应用场景分析

4．7 本章小结

第5章 基于混合通信的点餐系统实现及测试

5．1 点餐系统功能实现及测试

5．1．1 手机端点餐功能的实现

5．1．2 PC端点餐功能的实现

5．1．3 测试的结果及分析

5．2 混合网组网功能测试

5．2．1 测试的目的及方法

5．2．2 测试的结果及分析

5．3 混合网通信性能测试

5．3．1 测试的目的及方法

5．3．2 测试的结果及分析

5．4 混合网和仅Wi-Fi网情况下通信性能比较测试

5．4．1 测试的目的、方法及结果

5．4．2 测试结果分析

5．5 本章小结

结论

论文总结

进一步的研究方向

参考文献

致谢

附录A 攻读学位期间所发表的学术论文目录

附录B 攻读学位期间所参与研发的项目