多协议模拟器设计论文提纲

论文题目：物联网网关异构协议中间件关键技术研究

摘要：随着物联网的产生和发展,信息产业也越来越发达。在物联网中,传感网络受到越来越多人的重视。被数字化、信息化的抽象事物使得人与物、物与物之间的信息交流更加便捷。伴随着传感器种类和通信方式的递增趋势,关于物联网网关与传感网络之间连接的问题也变得越来越重要。本课题设计出一种能够处理多种终端设备并发接入的物联网网关中间件,屏蔽异构通信协议和异构应用协议。同时在新的通讯网络和传感器接入时,物联网网关能够有效应对,实现广泛接入通讯网络和广泛解析传感器数据。课题深度调研了物联网网关异构协议中间件的产生背景及应用需求,对现有的物联网网关国内外研究现状进行分析,总结出当前的物联网网关需要同时具备多种异构感知网络接入能力和多种异构应用协议解析能力,设计出物联网网关异构协议中间件框架,在终端管理系统实现屏蔽异构通信协议,在数据标准化处理系统实现屏蔽异构应用协议,在数据输出存储系统中将数据存储在MySql数据库中。本课题同时还设计出了多协议数据模拟器,可模拟多通信协议多应用协议数据,为物联网网关异构协议中间件的搭建提供了条件。论文中还分别从系统、系统时延等方面对物联网网关异构协议中间件进行了性能测试。本课题提出一种物联网网关异构协议中间件框架,在传统物联网网关的基础上解决异构通信协议和异构应用协议的问题。在终端管理系统采用Linux共享库与Linux线程池结合的方法,实现动态加载通信协议接入模块,在并发终端设备增多的情况下,该中间件也能正常接入。此方法减少创建线程的时间以及CPU消耗。在数据标准化处理系统采用泛化对象工厂与Linux共享库结合的技术,实现动态解析异构应用协议,并能减少开发成本。通过性能测试,证明了该中间件框架能够并发接入多种异构通信协议和异构应用协议的设备,平均时延6.136ms,远小于CCSA标准规定的平均时延上限（IPTD）100ms。

关键词：物联网网关;异构协议中间件;线程池;泛化对象工厂

学科专业：计算机科学与技术

摘要

Abstract

第1章 绪论

1.1 研究背景

1.2 研究现状

1.3 研究意义与目的

1.4 研究内容与结构安排

1.5 本章小结

第2章 物联网网关异构协议中间件实现的必要性

2.1 异构协议概述

2.2 异构通信协议技术

2.2.1 基于ZigBee无线传感器网络

2.2.2 Wi-Fi技术

2.2.3 射频识别RFID

2.2.4 BlueTooth技术

2.2.5 3G移动通信网络

2.3 异构应用协议——多种传感器数据格式

2.4 中间件技术

2.5 物联网网关异构协议中间件的必要性

2.6 本章小结

第3章 物联网网关异构协议中间件框架及关键技术

3.1 物联网网关系统简介

3.2 物联网网关异构协议中间件框架设计

3.2.1 物联网网关异构协议中间件设计目标

3.2.2 物联网网关异构协议中间件整体框架

3.2.2.1 终端管理系统

3.2.2.2 数据标准化处理系统

3.2.2.3 数据输出存储系统

3.3 物联网网关异构协议中间件关键技术

3.3.1 Linux共享库的模块动态可加载

3.3.2 线程池技术

3.3.3 基于Linux共享库动态可加载与Linux线程池相结合的方法

3.3.4 基于泛化对象工厂的技术

3.3.5 基于XML的可扩展传感器数据表示协议

3.4 本章小结

第4章 物联网网关异构协议中间件设计与多协议数据模拟器设计

4.1 多协议数据模拟器设计

4.1.1 异构通信协议

4.1.1.1 串口通信

4.1.1.2 socket通信机制

4.1.2 异构应用协议

4.1.3 多协议数据模拟器显示界面

4.2 物联网网关异构协议中间件设计

4.2.1 终端管理系统的设计与实现

4.2.2 数据标准化处理系统设计

4.2.3 数据输出存储系统的设计

4.3 本章小结

第5章 物联网网关异构协议中间件系统测试及分析

5.1 系统测试

5.2 系统时延测试

5.3 本章小结

第6章 总结与展望

6.1 研究内容总结

6.2 问题与展望

参考 文献

致谢