| 【中文题名】 | 基于GPRS的自动抄表系统的研究 |
| 【英文题名】 | Research on Automatic Meter Reading System with GPRS |
| 【学科专业】 | 通信与信息系统 |
| 【论文级别】 | 硕士论文 |
| 【投稿时间】 | 2007-11-12 |
| 【中关键词】 | 自动抄表,通用分组无线业务,微控制器,GPRS模块,数据终端设备, |
| 【英关键词】 | automatic meter reading,general packet radio service,micro-controller,GPRS module,data terminal equipment, |
| 【分类导航】 | 工业技术>自动化技术、计算机技术>自动化技术及设备>自动化系统>数据处理、数据处理系统>数据收集和处理系统 |
| 【论文摘要】 |
自动抄表技术是将数据自动采集、传输和处理应用于自来水、电力、天然气供应与管理系统中的一项新技术,它从根本上克服了传统的人工抄表模式的弊端。随着无线通信技术的发展,将通用分组无线业务(GPRS)引入到自动抄表系统中,是一个非常新的思路,将成为发展热点与方向。
本文在总结目前自动抄表技术的基础上,针对GPRS在无线数据传输方面的应用,提出了一种基于GPRS技术的复合式自动抄表方案。该方案底层通信采用RS-485总线方式,上层通信利用GPRS的Internet接入功能,在Internet上设置一个中心服务器,负责与GPRS终端设备的通信,实现数据的实时采集和传输。
论文主要研究了该系统的关键部分——基于GPRS的自动抄表数据终端设备的硬件和软件设计。抄表数据终端的硬件实现包括微控制器与GPRS模块的接口和外围电路设计。其中,微控制器选用MSP430F149超低功耗单片机,GPRS模块采用西门子公司的MC39i无铅环保型模块。该终端硬件结构简洁,系统功耗低,运行稳定可靠。在软件设计方面,研究和分析了GPRS技术的主要国际协议,提出了精简的嵌入式TCP/IP协议栈;提出了精简实现PPP连接的软... |
| 【论文题纲】 |
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摘要 |
4-5 |
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ABSTRACT |
5-8 |
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第一章 绪论 |
8-13 |
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§1-1 自动抄表的背景及意义 |
8-9 |
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1-1-1 研究背景 |
8 |
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1-1-2 研究意义 |
8-9 |
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§1-2 国内外远程自动抄表系统的发展及现状 |
9-12 |
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1-2-1 国外自动抄表技术的发展及现状 |
9-11 |
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1-2-2 我国自动抄表技术的发展及现状 |
11-12 |
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§1-3 本论文的主要工作 |
12-13 |
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第二章 GPRS 无线通信技术概述 |
13-21 |
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§2-1 GPRS 技术及优点 |
13-14 |
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§2-2 GPRS 网络结构 |
14-16 |
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§2-3 GPRS 网络传输协议平台 |
16-19 |
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§2-4 GPRS 的应用 |
19-20 |
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§2-5 本章小结 |
20-21 |
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第三章 自动抄表系统的整体构建 |
21-29 |
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§3-1 自动抄表方式分析 |
21-25 |
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3-1-1 RS-485 总线抄表 |
21 |
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3-1-2 低压电力线载波抄表 |
21-22 |
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3-1-3 红外抄表 |
22-23 |
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3-1-4 无线电波抄表 |
23 |
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3-1-5 电话线网抄表 |
23-24 |
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3-1-6 以太网抄表 |
24 |
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3-1-7 GSM/GPRS 网络无线抄表 |
24-25 |
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§3-2 基于GPRS 的复合式自动抄表系统的构建 |
25-28 |
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3-2-1 复合式自动抄表系统构建 |
25-27 |
|
3-2-2 数据传输形式的选择 |
27 |
|
3-2-3 系统组网方式的选择 |
27-28 |
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§3-3 本章小结 |
28-29 |
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第四章 数据终端设备的硬件系统设计 |
29-42 |
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§4-1 硬件平台的整体构建 |
29 |
|
§4-2 GPRS 通信模块的研究与实验 |
29-37 |
|
4-2-1 无线通信模块的比较选择 |
30-32 |
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4-2-2 GPRS 模块MC39i 外围电路设计 |
32-35 |
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4-2-3 GPRS 模块MC39i 的实验 |
35-37 |
|
§4-3 主控制器和周边电路设计 |
37-41 |
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4-3-1 MSP430F149 单片机特点及结构 |
37 |
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4-3-2 MSP430F149开发工具及方法 |
37-38 |
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4-3-3 MSP430F149 串口特点及外围电路设计 |
38-41 |
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§4-4 本章小结 |
41-42 |
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第五章 数据终端设备的协议分析及软件实现 |
42-60 |
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§5-1 系统整体协议数据流程 |
42-43 |
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5-1-1 终端的精简协议层次 |
42 |
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5-1-2 系统总体通信结构 |
42-43 |
|
§5-2 数据终端建立PPP 协议的程序设计 |
43-51 |
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5-2-1 为什么使用PPP 协议 |
44 |
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5-2-2 PPP 协议的分析与精简过程 |
44-50 |
|
5-2-3 协议的实现 |
50-51 |
|
§5-3 IP 网络层协议实现 |
51-53 |
|
5-3-1 IP 控制协议简介 |
51-52 |
|
5-3-2 IP 协议的实现 |
52-53 |
|
§5-4 传输层协议选择及实现 |
53-57 |
|
5-4-1 两种传输协议的定义与主要特征比较 |
53-55 |
|
5-4-2 两种协议的传输效率比较 |
55-56 |
|
5-4-3 系统的需求 |
56-57 |
|
5-4-4 协议的实现 |
57 |
|
§5-5 自定义应用层实现可靠传输 |
57-59 |
|
5-5-1 自定义应用层协议 |
57-58 |
|
5-5-2 可靠的连接建立步骤 |
58-59 |
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§5-6 本章小结 |
59-60 |
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第六章 结论 |
60-61 |
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参考文献 |
61-63 |
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致谢 |
63-64 |
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攻读学位期间所取得的相关科研成果 |
64 |
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| 【DOI】 | LunWen.ID:2.2008.386213 |
