典型物联网系统的空中下载方法研究

摘要

物联网系统的更新成为物联网广泛应用后的一个突出难题,人工到达安装现场逐个对节点进行更新的传统手段不仅耗费大量的人力与物力,而且是不切实际的,一种远程自动的、支持范围选择的更新手段成为迫切的需求。
　　本文以采用三层体系架构的典型物联网系统为研究对象,以高效可靠的空中下载方法为研究目的。首先,研究基于动态传输功率的重编程能量均衡算法,可根据能量利用率公式动态的选择最佳传输功率,降低了空中下载过程中重编程消耗的总能量。同时设置广播节点能量阈值,避免个别节点过早死亡,维持整个网络的能量均衡性。
　　然后,设计一套空中下载协议,分别从通信协议、交互协议与节点软件三个部分详细阐述了本协议的设计思想,解决了空中下载过程中涉及的感知层节点寻址、通信包格式设计、交互流程安排、异常情况处理等问题,支持感知层节点的范围更新。
　　最后,借助物联网建筑结构健康监测系统平台进行验证。实验结果表明,上述算法与协议高效可靠的保障了空中下载的顺利完成,为解决物联网系统的更新难题提供了有价值的思路和方法。

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第一章 绪论

1.1 课题的研究背景和意义

1.2 国内外研究现状

1.3 课题来源及主要研究内容

第二章 相关技术概述

2.1 物联网体系结构

2.2 相关通信技术

2.3 网络重编程技术

2.4 本章小结

第三章 基于动态传输功率的重编程能量均衡算法

3.1 链路能耗模型

3.2 DTP-EB算法

3.3 算法实现与仿真

3.4 本章小结

第四章 物联网系统空中下载协议的设计

4.1 设计背景

4.2 通信协议设计

4.3 交互协议设计

4.4 节点软件设计

4.5 本章小结

第五章 物联网建筑结构健康监测系统的空中下载实现

5.1 系统概述

5.2 系统架构

5.3 空中下载实现平台

5.4 空中下载实现流程

5.5 本章小结

第六章 总结与展望

6.1 工作总结

6.2 工作展望

参考文献

攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况