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无线传感器网络具有较强的信息采集及处理能力。OPC UA是工业领域中定义的统一信息交换和数据采集规范,无线传感器网络可以作为OPC UA架构底层的数据来源。本文研究无线传感器网络以及OPC UA规范,分析、设计并实现了符合OPC UA规范并向OPC UA服务器传输数据的无线传感器网络管理器。
本文通过对无线传感器网络以及OPC UA架构领域相关理论和技术的研究,描述了面向OPC UA的WSN管理器在整个OPC UA生态系统中的位置,并进行需求分析,确定了管理器应包含的主要功能:OPC UA信息模型解析及绑定、传感器节点部署规划、数据报文解析分发、网络可视化监视、OPC UA服务器数据传输以及日志管理,并对这些功能建立了详细的分析模型。本文为管理器构建一种分层的软件体系结构,在此基础上,针对管理器的各个功能模块进行详细设计,给出了具体的实现方案,并进行了UI以及存储的设计。其中,本文对OPC UA设备信息模型进行解析,得到OPC UA地址空间中节点信息与实际的传感器绑定,之后,通过可视化界面对无线传感器网络进行部署规划及覆盖连通判定计算,在实际部署应用之后以可视化的方式进行整个网络的监视。最后在分析和设计的基础上完成了各个功能模块的实现,通过单元测试、功能测试、性能测试及其它测试方法完成了管理器的测试工作。
面向OPC UA的WSN管理器的运行效果表明,该管理器的数据规范符合OPC UA,可以为OPC UA服务器提供稳定可靠的数据,并实现无线传感器网络的可视化部署及监控,保证了无线传感器网络的连通及可靠,符合WSN管理器的设计需求。
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Degree: 工程硕士
Mentor: 吴晓军
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Year: 2017
Language: Chinese
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