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《浙江大学》 2006年
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基于无线网络的高扩展性嵌入式环境监控系统

蒋维  
【摘要】:环境污染源监控是我国积极贯彻可持续发展战略,实施环境综合整治,实现经济发展和环境、生态保护和谐统一的重要技术手段。本文立足于网络时代环境污染源监控的新需求、新挑战,设计了基于嵌入式Arm-Linux的监控节点的解决方案,并针对其无线网络应用进行了深入的研究,最后通过在监控节点嵌入式系统上的Python组件的移植成功,实现了高扩展性的监控节点架构,为解决网络时代环境监控的弹性需求提供了全新的技术路线。 纵观全文,本文的主要工作有: (1) 对环境监测的现状和应用需求进行了系统性的综合分析,提出了基于嵌入式Linux系统的监控节点技术路线。 (2) 采用Arm嵌入式系统作为环境监控系统的硬件支撑平台。重点分析了系统设计中所涉及的关键环节及其软件支撑平台。在软硬件支撑的基础之上,以面向对象的编程方法设计并实现了环境监控系统框架。 (3) 为克服无线网络传输中存在的断线率高、网络流量受限、传输延迟性大等技术难题,在监控系统中设计了应用层的交握协议,并对无线网络中时间同步和网络传输代价等问题进行了深入研究,提出了一种通过定量优化方法确定元数据包大小的新方法。 (4) 通过在监控节点嵌入式系统上成功移植Python组件,实现了高扩展性的监控节点架构。采用计算能力扩展、动作服务扩展、指令集扩展、定时器等多种模式,能够满足新一代环境监控系统复杂多变的应用需求。
【学位授予单位】:浙江大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:X84

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