基于LoRa的山体传感网的设计与实现
| 摘要 | 第5-7页 |
| ABSTRACT | 第7-9页 |
| 符号对照表 | 第16-17页 |
| 缩略语对照表 | 第17-22页 |
| 第一章 绪论 | 第22-28页 |
| 1.1 研究背景与意义 | 第22-23页 |
| 1.2 业界对山体传感网的研究现状 | 第23-24页 |
| 1.3 几种山体传感网的技术比较 | 第24-25页 |
| 1.4 几种关键传感器应用 | 第25页 |
| 1.5 论文主要研究内容和组织架构 | 第25-27页 |
| 1.6 本章小结 | 第27-28页 |
| 第二章 LoRa的山体传感网系统构架 | 第28-54页 |
| 2.1 无线传感网的技术特点和应用 | 第29-44页 |
| 2.1.1 无线信道和接入技术 | 第29-31页 |
| 2.1.2 数据路由技术 | 第31-33页 |
| 2.1.3 安全技术 | 第33-36页 |
| 2.1.4 服务质量保证 | 第36-37页 |
| 2.1.5 能耗管理 | 第37-40页 |
| 2.1.6 网络管理技术 | 第40页 |
| 2.1.7 分布式传感器感知技术 | 第40-44页 |
| 2.2 LoRa通信技术及其应用 | 第44-46页 |
| 2.2.1 LoRa的网络体系构架 | 第44-45页 |
| 2.2.2 LoRaWAN协议框架 | 第45-46页 |
| 2.2.3 SX1278收发器单元 | 第46页 |
| 2.3 行业标准和规范 | 第46-48页 |
| 2.4 太阳能蓄电原理 | 第48-49页 |
| 2.5 并行处理单元 | 第49-50页 |
| 2.6 整体需求分析和功能描述 | 第50-51页 |
| 2.7 多覆盖整体方案拓扑 | 第51-52页 |
| 2.8 单覆盖模型拓扑 | 第52-53页 |
| 2.9 单覆盖中继模型拓扑 | 第53页 |
| 2.10 本章小结 | 第53-54页 |
| 第三章 传感器节点实现 | 第54-74页 |
| 3.1 节点的组成 | 第54-55页 |
| 3.2 传感器分类和应用 | 第55-56页 |
| 3.3 传感器低功耗和数据处理技术 | 第56-57页 |
| 3.4 射频低功耗设计 | 第57-58页 |
| 3.5 数据路由 | 第58页 |
| 3.6 通信报文 | 第58-60页 |
| 3.7 数据安全技术实现 | 第60页 |
| 3.8 低功耗设计 | 第60-62页 |
| 3.9 固件设计 | 第62页 |
| 3.10 硬件电路设计 | 第62-73页 |
| 3.10.1 太阳能充电部分 | 第63-65页 |
| 3.10.2 电源拓扑电路 | 第65-66页 |
| 3.10.3 电源开关电路 | 第66-67页 |
| 3.10.4 MCU部分电路 | 第67-70页 |
| 3.10.5 传感器MPU6050电路 | 第70页 |
| 3.10.6 JTAG电路 | 第70-71页 |
| 3.10.7 接口和指示电路 | 第71-72页 |
| 3.10.8 LoRa模块电路 | 第72-73页 |
| 3.11 本章小结 | 第73-74页 |
| 第四章 汇聚站技术实现 | 第74-98页 |
| 4.1 汇聚站组成 | 第74-75页 |
| 4.2 数据汇聚和路由 | 第75-76页 |
| 4.3 通信接口组成 | 第76-79页 |
| 4.3.1 GPRS连接服务器状态机 | 第76-79页 |
| 4.3.2 基站接口维护 | 第79页 |
| 4.4 容灾备份 | 第79-80页 |
| 4.5 通信报文 | 第80-83页 |
| 4.5.1 二三级通信报文 | 第80-82页 |
| 4.5.2 以太网接入报文 | 第82-83页 |
| 4.6 安全技术 | 第83-84页 |
| 4.7 低功耗技术 | 第84页 |
| 4.8 固件设计 | 第84-86页 |
| 4.9 硬件设计 | 第86-97页 |
| 4.9.1 GNSS部分电路 | 第86-89页 |
| 4.9.2 GPRS多模模块电路 | 第89-91页 |
| 4.9.3 CPU电路 | 第91-92页 |
| 4.9.4 雨量传感器 | 第92-94页 |
| 4.9.5 电路部分展示 | 第94-97页 |
| 4.10 本章小结 | 第97-98页 |
| 第五章 数据基站技术实现 | 第98-124页 |
| 5.1 组成单元和描述 | 第98-99页 |
| 5.2 数据汇聚与路由 | 第99-102页 |
| 5.3 并行处理机制 | 第102-108页 |
| 5.3.1 物理信号描述 | 第103-104页 |
| 5.3.2 UART接口 | 第104-105页 |
| 5.3.3 SPI接口 | 第105-106页 |
| 5.3.4 状态信号接口 | 第106-107页 |
| 5.3.5 数据路由 | 第107-108页 |
| 5.4 协议接口 | 第108-115页 |
| 5.4.1 下联数据接口协议 | 第109-110页 |
| 5.4.2 中间接口协议 | 第110-112页 |
| 5.4.3 调试接口协议 | 第112-114页 |
| 5.4.4 上联接口协议 | 第114-115页 |
| 5.5 安全机制 | 第115-116页 |
| 5.5.1 接入安全 | 第115页 |
| 5.5.2 数据内容安全 | 第115页 |
| 5.5.3 容灾备份 | 第115-116页 |
| 5.6 低功耗技术 | 第116页 |
| 5.7 固件设计 | 第116-117页 |
| 5.8 硬件设计 | 第117-123页 |
| 5.8.1 FPGA逻辑实现 | 第118-119页 |
| 5.8.2 FPGA部分 | 第119-120页 |
| 5.8.3 MCU部分 | 第120页 |
| 5.8.4 PHY接口电路 | 第120-121页 |
| 5.8.5 其它接口 | 第121-122页 |
| 5.8.6 板卡PCBA展示 | 第122-123页 |
| 5.9 本章小结 | 第123-124页 |
| 第六章 系统测试与分析 | 第124-142页 |
| 6.1 传感节点测试 | 第124-130页 |
| 6.1.1 整机功耗 | 第124-125页 |
| 6.1.2 射频收发机测试 | 第125-127页 |
| 6.1.3 整机型能测试 | 第127-130页 |
| 6.1.4 节点性能测试 | 第130页 |
| 6.2 汇聚站测试 | 第130-136页 |
| 6.2.1 整机功耗 | 第130-133页 |
| 6.2.2 射频收发机测试 | 第133-135页 |
| 6.2.3 功放测试 | 第135页 |
| 6.2.4 稳定性测试 | 第135-136页 |
| 6.3 基站测试 | 第136-140页 |
| 6.3.1 功耗测试 | 第136-138页 |
| 6.3.2 上下联接入测试 | 第138-139页 |
| 6.3.3 稳定性测试 | 第139-140页 |
| 6.4 备份系统测试 | 第140-141页 |
| 6.5 本章小结 | 第141-142页 |
| 第七章 总结与展望 | 第142-144页 |
| 7.1 结论 | 第142页 |
| 7.2 展望 | 第142-144页 |
| 参考文献 | 第144-146页 |
| 致谢 | 第146-148页 |
| 作者简介 | 第148-149页 |
