云平台环境下智能硬件互联通信的应用研究

目录

第一章 绪论

1.1课题研究背景及意义

1.2国内外研究现状

1.3课题来源

1.4主要研究内容

第二章 通信系统整体方案

2.1系统的功能分析

2.2无线传输技术选择

2.3系统总体架构

2.4系统分层部署方案

2.4.1云平台管理层

2.4.2智能网关层

2.4.3末端设备层

2.5本章小结

第三章 云平台管理层应用实现

3.1物联网通信协议MQTT

3.1.1 MQTT协议实现原理及报文结构

3.1.2 消息传输的服务质量（QoS）

3.1.3“临终遗嘱”（LWT）

3.2基于IoT Hub的设备型物联网应用

3.2.1云端创建虚拟设备

3.2.2实体设备与虚拟设备的状态同步

3.2.3设备的权限管理

3.2.4实体设备对接虚拟设备

3.3用户端访问云平台

3.4本章小结

第四章 智能网关功能设计与实现

4.1树莓派开发板

4.2树莓派环境搭建

4.3树莓派WLAN网络配置

4.3.1硬件准备

4.3.2树莓派创建AP+STA组网模式

4.4树莓派创建MySQL数据库

4.5树莓派搭建MQTT客户端

4.6本章小结

第五章 末端设备层功能设计与实现

5.1末端设备的软硬件设计思路

5.1.1 末端设备的硬件组成

5.1.2 末端设备的软件设计流程

5.2 主控MCU选型

5.2.1 Arduino开发板

5.2.2 Arduino IDE

5.2.3 Arduino编程

5.3末端设备的硬件设计

5.3.1温湿度传感器

5.3.2陀螺仪传感器

5.3.3一路继电器模块

5.3.4 无线通信模块

5.4末端设备的软件设计

5.4.1温湿度数据的读取

5.4.2陀螺仪传感器数据的读取

5.4.3一路继电器的控制

5.4.4配置WiFi模块组建局域网

5.5本章小结

第六章 系统功能测试及评估

6.1 工具介绍

6.1.1 wireshark网络封包分析软件

6.1.2 mqtt.fx调试软件

6.2系统功能测试

6.2.1末端设备与网关的组网连接

6.2.2设备数据更新至云平台

6.2.3客户端获取设备状态数据

6.3 本章小结

总结与展望

参考文献

攻读硕士期间发表的专利

声明

致谢