基于Android移动终端的传感网网关的研究

摘要

物联网在近些年来得到了快速的发展，而无线传感网作为其感知层的重要组成部分，也成为了人们的重点研究内容。本文利用传感网的开放性特点将现有的Android智能手机作为传感网网关来使用，利用Android手机自带的传感器功能和便利的扩充接入条件，实现温度、湿度、光照、重力加速度等传感信息的接入，同时又能通过蓝牙、WiFi、NFC等通信方式将信息接入平台。这种网关的实现形式能极大地扩展物联网平台的覆盖和应用范围，尤其是在固定通信受限制的场合，如野外、临时场地等。
　　首先，论文对Android操作系统的软件栈结构进行了详细分析，指出了相比其他手机操作系统而言Android系统的优势；接下来介绍了各种无线通信协议，重点分析了蓝牙4.0 BLE和ZigBee的协议栈结构，并对它们的组网的协议转换方式进行了分析。
　　然后，对无线传感网的协议栈结构进行了分析，指出了Android手机作为传感网关的优势，并对实现方式的具体步骤进行分析和讲解。由于硬件资源的限制，只实现了以蓝牙4.0 BLE形式进行传输的方法。
　　最后，结合机房监控系统，对论文课题进行了测试，并展示了Android手机端和PC端两种方式的测试结果，并对测试结果进行了分析，充分证明了Android手机作为传感网网关的可行性。

目录

封面

声明

中文摘要

英文摘要

目录

第一章 绪论

1.1 研究背景及意义

1.2 国内外研究现状

1.3 论文主要完成工作及内容安排

第二章 移动设备操作系统平台介绍

2.1 移动平台发展史

2.2 Android操作系统

2.3 Android操作系统的优缺点

2.4 本章小结

第三章 近距离无线通信协议介绍

3.1 蓝牙

3.2 ZigBee

3.3 其他近距离无线通信协议

3.4 蓝牙和ZigBee的组网设计

3.5 本章小结

第四章 Android手机作为传感网网关的实现

4.1 物联网系统的参考结构

4.2 传感器网络体系结构

4.3 Android手机作为传感网网关的设计方案

4.4 Android手机作为传感网网关的实现

4.5 本章小结

第五章 系统测试结果

5.1 结合机房监控系统进行测试

5.2 测试结果展示

5.3 测试结果分析

5.4 本章小结

第六章 总结与展望

6.1 研究成果及全文总结

6.2 未来展望

参考文献

附录1 攻读硕士学位期间参加的科研项目

致谢