基于Android平台的无线传感器网络与蜂窝网络网关系统设计与实现

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物联网(The Internet of things)是新一代信息技术的重要组成部分,是在互联网基础上进行延伸和扩展的,其用户端可以延伸和扩展到任何物品与物品之间,进行信息交换和通讯。物联网的发展将经历四个阶段,分别是:2010年之前的RFID技术广泛应用于物流业、零售业等领域的阶段;2010年到2015年之间的物-物互联阶段;2015年到2020年之间的半智能化物体互联阶段:2020年之后的全智能化物体互联阶段。就目前而言,许多物联网相关的技术标准仍在制定当中,有的也处在开发测试阶段,而完全统一开放的技术标准目前尚未出现。物联网当前的发展离不同系统之间融合以及物与物之间的普遍连接的远期目标还有相当的差距。物联网尚未有一个很明确的定义,但其最终想要实现的就是在物联网上个人网络中的任意两个machine之间都能进行通信。物联网通过边缘接入的各种感知网络将物理世界的信息连接到信息世界当中,两者成为一个统一体。在此过程当中,感知网络的感知环节是极其重要的。目前虽尚未统一标准,但是,从目前物联网的众多具体实际应用以及当前业界的研究的一致认识可以看出,WSN是物联网实现物理感知的重要手段。物联网被称作是Ubiquitous Network,即泛在网络,它要求能实现任何时间任何地点的接入。而传统的WSN网络则主要是通过其Sink节点来与有线IP网络中的某一台服务器相连,从而接入到Internet(?)中去。这就非常的局限,很明显是无法满足物联网的接入要求的。然而,数字移动通信技术在短短的十几年时间里飞速发展,到如今早已形成了几乎全球性的覆盖,其覆盖率已达到了99.5%。且随着3G (WCDMA、CDMA2000、TDS-CDMA)移动通信技术、LTE等技术的发展与部署实施,移动蜂窝网络大大增加了接入带宽。因此,移动蜂窝网络将是我们用来互联WSN与Internet之间的重要手段。目前也已成了业界的共识,而在此过程中一个亟待解决的问题就是WSN与CN网络之间的融合,这也正是目前物联网研究领域当中极为重要的一点。而物联网网关则是在此过程中连接感知网络与传统通信网络的纽带。作为网关设备,在互联各种感知网络与基础通信网络时,更重要的是能实现接入的各类型感知网络之间的协议转换,实现局域或广域的互联。此外,物联网网关还需要具备设备管理功能,运营商通过物联网网关设备可以管理底层的各感知节点,了解各节点的相关信息,继而更好的实现远程控制。本论文主要是实现一个应用层的网关系统,该网关系统可将传感器网络与蜂窝网络连通起来。蜂窝网络是全球覆盖的,而蜂窝网络已通过GPRS、3G (WCDMA, TD-SCDMA, CDMA2000)、LTE等接入网技术与Internet互联,从而使得传感器网络随时随地接入Internet。
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