基于物联网的数据采集系统软件设计

作     者：许吉祥 

作者单位：电子科技大学 

学位级别：硕士

导师姓名：周鹰

授予年度：2015年

学科分类：080904[工学-电磁场与微波技术] 13[艺术学] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 08[工学] 1305[艺术学-设计学（可授艺术学、工学学位）] 0810[工学-信息与通信工程] 081104[工学-模式识别与智能系统] 080401[工学-精密仪器及机械] 0804[工学-仪器科学与技术] 080402[工学-测试计量技术及仪器] 0835[工学-软件工程] 081001[工学-通信与信息系统] 081002[工学-信号与信息处理] 081101[工学-控制理论与控制工程] 0811[工学-控制科学与工程] 

主      题：嵌入式Linux 物联网数据采集 数据传输 Qt Creator 

摘      要：随着物联网技术的使用范围越来越广,物联网数据采集系统因为位于现实世界与后续数据应用的连接部分,也显得越来越重要。目前关于物联网数据采集系统的研究普遍都针对某一具体领域,而对通用的物联网数据采集系统研究较少。本文以基于物联网的采集系统软件设计为研究课题,对物联网采集系统一般会涉及到的功能需求进行讨论和归纳,并对这些功能进行设计和实现,完成了一个具有一定通用性的物联网数据采集系统软件设计。本采集系统使用了基于ARM内核的开发板进行软件开发,首先对Linux内核进行裁剪并移植嵌入式Linux操作系统到开发板。然后在操作系统上完成了物联网应用所需的外部功能,包括程序在各种情况下的自启动,触摸屏的开启,数据传输所需的移动网络拨号。最后完成物联网数据采集应用的设计和实现。本文先对物联网数据采集系统进行功能需求分析,然后使用Qt Creator工具对物联网数据采集应用进行开发,使用了Qt的部分API。设计的物联网采集系统应用分为两部分:数据采集和数据传输。数据采集部分实现了基于Modbus协议的传感器数据采集,基于V4L2框架的视频采集,视频的H.264硬件编码压缩,JPEG图像压缩,数据库表设计以及身份信息同步等内容。数据传输部分实现了拨号联网功能,基于UDP传输协议的数据传输功能,基于TCP传输协议的视频传输功能,MJPGTREAMER实时视频传输和Zigbee短距离数据传输等内容。最后论文还对人机交互界面进行实现,并移植了虚拟键盘。在完成物联网数据采集系统的软件设计和实现后,本文对系统做了功能和性能测试,达到预期目标。