原文传递
港口集装箱管控系统信息感知软件关键技术
| 论文题名： | 港口集装箱管控系统信息感知软件关键技术 |
| 关键词： | 集装箱管控;路由协议;时间同步;WSID信息感知方法 |
| 摘要： | 本课题提出将GPS（全球卫星定位系统）、GPRS（通用分组无线服务）、GIS（地理信息系统）、WSID(融合RFID的无线传感器网络(WSN Syncretizing RFID))、AS（先进传感）和VR（虚拟现实）等技术有机结合，形成基于这些多感知技术的港口集装箱物联网定位跟踪体系，并主要研究解决目前港口集装箱管控最重要的身份溯源及其同时又是难度最大的港区堆场内集装箱分区、分排和分层的三维定位以及盗窃等异常情况防范问题。 本文主要研究集装箱物联网管控系统信息感知层软件关键技术，在WSID网络各硬件节点完成的基础上，基于无线传感器网络嵌入式操作系统TinyOS开发WSID网络中各硬件节点信息采集、处理和传输程序，以及研究WSID网络自组网及时间同步等技术。本文的主要工作如下: 在实地调研并分析港口码头及堆场集装箱的管控需求后，提出一种用于集装箱管控的WSID信息感知方法，该信息感知方法主要用于获取集装箱的ID号、集装箱的一些基本信息（上下游港口、货物内容、运输时间及货主等）的身份溯源、集装箱的状态信息（震动信号）和集装箱的位置信息，从而实现对集装箱实时监控、跟踪和定位，防止异常情况的发生。本文给出该管控系统的整体设计方案，并详细叙述该集装箱管控系统信息感知层系统架构及工作方法。 基于TinyOS硬件抽象架构的组件设计模型，开发用于集装箱实时监控的WSID网络中各硬件节点的程序，包括用于获取集装箱的ID号、震动信号和集装箱的一些基本信息（上下游港口、货物内容、运输时间及货主等）的身份溯源的WSID标签中三轴加速度传感器驱动程序，WSID节点、WSID网关及WSID基站等数据处理传输程序，以及开发用于集装箱实时定位跟踪的移动机载GPS/WSID信息采集节点和移动机载GPS/WSID信息处理传输节点的程序，并对各程序进行测试。 基于TOSSIM的无线传感器网络中汇聚树路由协议CTP(Collection Tree Protocol)的研究与仿真，在此基础上，实现了一种适用于港口集装箱管控的WSID网络自组网算法和WSID标签分簇算法，并基于TOSSIM进行仿真测试，仿真结果表明该自组网算法和WSID标签的分簇算法是有效可行的;在研究TPSN时间同步协议的基础上对TPSN做相应的改进，并基于所设计并实现的WSID网络自组网算法而形成的网络拓扑结构，设计了一种用于集装箱管控的WSID网络时间同步算法。 最后将WSID网络中的各类节点在连云港东泰港务分公司的集装箱堆场进行安装和调试，系统能够正常且稳定地工作。 本课题的研究成果融合了新兴的理论、技术和方法，适用于港口集装箱物流管控、第三方集装箱物流管控以及类似于集装箱物流管控的货物物流管控场合。 |
| 作者： | 蒋燕飞 |
| 专业： | 仪器科学与技术;测试计量技术及仪器 |
| 导师： | 陈俊杰 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 东南大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
检索历史
应用推荐
