多路适配技术在人防指控系统通信中的应用研究

针对人防指挥控制系统通信特点,研究了基于消息队列池的多路适配技术,阐述了消息队列池的基本原理,多路适配技术的具体应用,以及人防指挥控制系统通信中的通信协议设计、数据共享机制等关键技术,实现了多终端的实时采集、信息传递和态势感知共享,满足了综合利用多种通信方式,聚合人防资源,以及各种资源间的互联、互通、有机整合需求。     

基于LoRa的封闭水域船舶自动识别系统设计

考虑封闭水域船舶的运动特征和水上交通监管要求,运用广域物联网技术设计新型船舶识别系统,提出基于封闭水域船舶通航密度和船舶航速的数据管理方法,通过分析通信信道传输能力制定数据传输协议与频率。采用基于长距离无线广域网(LoRaWAN)协议的网关布局方法,并根据系统的网络规模和网关传输能力建立数据上下行机制。仿真与实验表明,该系统布设方便,数据传输可靠,能够满足封闭水域船舶自动识别的需求,可广泛应用于封闭水域的船舶辅助导航与安全监管。     

物联网技术在船舶智能制造中的应用

随着通信技术及电子技术发展,物联网技术在船舶制造行业得到广泛应用,物联网技术利用RF设备、传感器、无线传感网络建立船舶制造各部门数据采集、传输及存储系统,制造过程朝着智能化、信息化方向发展。整个制造周期包含多个过程,如设计管理、生产控制、供应链管理、环境监控等,基于物联网技术的智能制造平台对信息统一存储并共享。本文在研究了船舶制造流程基础上,针对船舶制造特征,提出了基于物联网的智能管理技术。     

基于物联网的多船舶联合通信系统设计

利用传统多船舶联合通信系统对数据信息进行传输,存在数据传输效率低,容错率低的问题。针对上述问题,设计一个基于物联网的多船舶联合通信系统。该系统设计主要分为3部分:1)构建系统整体框架;2)根据框架设计系统硬件,包括中央控制芯片设计、联合通信接口设备设计、A/D转换芯片设计;3)设计系统软件,为系统硬件提供运行逻辑,包括系统控制模块设计、联合通信接口模块设计、信息传输模块设计。结果表明:随着传输数据总量的增长,本系统传输效率和容错率一直控制在90%以上,远远高于基于CAN总线的联合通信系统、基于时变协作的联合通信系统的传输效率和容错率。     

基于量子远程传态的船舶多频无线通信网络路由协议

运行基于OSPF和基于RIP建立的船舶多频无线通信网络路由协议传输船舶相关数据,存在丢包率大,传输延时性长的问题。针对上述问题,设计一个新的基于量子远程传态的船舶多频无线通信网络路由协议。该协议建立主要分为两步:一是建立船舶多频无线通信网络拓扑,二是根据建立的网络拓扑设计路由协议,包括路由度量的计算、路由的寻找与维护等。结果表明:运行本协议进行数据包传输,较运行基于OSPF和基于RIP建立的协议进行数据包传输,数据传输丢包率降低2.3%和3.5%,传输延时缩短5 s和6.3 s。     

基于物联网技术的船用电气设备带电检测系统设计

为避免船用设备元件出现突发性漏电行为,提高电气网络中的电子传输安全性,设计基于物联网技术的船用电气设备带电检测系统。以直流升压电路作为核心电子输出单元,按照电子流量的实际传输需求,连接电子滤波元件与PCB检测主板,实现系统的硬件执行环境搭建。在此基础上,借助A/D采集通道处理船用电子数据,通过物联网通信协议连接的方式,实现系统的软件执行环境搭建,再结合相关结构化设备元件,完成物联网技术的船用电气设备带电检测系统设计。对比实验结果表明,与常规电荷检测技术相比,应用新型带电检测系统后,船用设备可承载的传输电子流量极值达到113.5 A,有效避免了突发性漏电行为的产生,为增强船用电气网络中的电子传输安全性提供保障。     

海上军事物联网安全模型设计与分析

海上军事物联网是物联网技术在海洋军事方面的应用,其通过多种应用于海平面、水下以及安装于武器系统的多种传感器,为战役指挥系统提供实时的战场态势感知和智能指挥决策,是当前军事科技研究的热点领域之一,也是当前我国国防科技发展的重点建设领域之一。然而,海上军事物联网由于其特殊的应用场景和设计目标,导致传统的物联网安全协议和方法难以直接使用,存在着一定的安全隐患。为了解决这一问题,本文针对海上军事物联网的安全需求,设计一种多步骤物联网分析模型,能够综合考虑多种威胁类型,并部署多种安全策略,具有较好的实用性。     

多波束自动切换船载卫星通信物联网技术研究

物联网技术在海洋工程、航运、海洋环境监测等领域发挥着重要的作用。当前船载物联网的数据通信和传输技术通常采用802.11协议,其通信距离较短,限制了船载物联网技术在广阔海域中的应用。多波束自动切换卫星技术是当前新兴的一种宽带卫星通信技术,其具有通信带宽大、覆盖范围广、适用场景多等特点,非常适合海洋运输、监测等应用环境。因此,本文提出一种结合多波束切换卫星通信的船载物联网方案,该方案利用多波束卫星提供的大范围和高带宽传输能力,能够部署在较大的范围内,为航道安全监控、船舶状态监测等重要应用提供了新的实现方式。     

近距离多船舶通信网络的拥塞控制算法

近距离多船舶通信网络由于路由冲突容易导致信道拥塞,为了提高网络的连通性,进行拥塞控制优化设计,提出一种基于自适应信道修复和链路均衡的近距离多船舶通信网络的拥塞控制算法。构建近距离多船舶通信网络的信道传输模型和路由探测协议,采用波特间隔匹配方法进行链路拥塞的疏导模型设计,结合自适应链路转发协议进行网络通信的路由修复,实现信道均衡设计,提高信道传输的吞吐量,实现路由协议优化设计,可以降低功率损耗,提高路由连通性和链路吞吐量,避免网络拥塞。仿真结果表明,采用该方法进行近距离多船舶通信网络拥塞控制能提高网络通信信道的均衡性,数据准确传递率得到提高。     

基于物联网的海上船舶物流流程信息化改造策略

由于信息化程度较低及信息传输闭塞,港口的发展已经无法满足海上运输的强劲需求。目前,随着国家对物联网技术的大力支持,物联网技术已经得到了飞跃性发展,其已广泛应用于多个领域。物联网技术正是解决港口信息化程度不高的有效手段。基于物联网技术,结合港口建设流程,本文旨在搭建一个高度信息化的港口信息平台。     

船用物联网中的无线网络认证协议

针对船用物联网中的无线网络认证受到网络攻击的影响,以提高船用物联网中的无线网络认证效率为目的,提出船用物联网中的无线网络认证协议。在引入通信技术的基础上,利用无线网络发送端与接收端的通信原理,建立无线网络认证模型;将客户端与船用物联网平台看成一个整体,利用身份认证步骤设计了认证流程,完成了用户和船用物联网平台的身份认证;结合无线网络认证协议的实现流程,遏制网络攻击行为,实现船用物联网中无线网络的认证。结果证明,与其他2种认证协议相比,提出的无线网络认证协议具有较高的认证效率,保证了船舶物联网中无线网络的安全,适合推广使用。     

舰船通信系统中的数据交换协议设计

舰船通信系统是保证舰船设备运行各项数据实时传输的硬件基础,在通信系统设计中,传统基于CAN总线协议、TCP/IP协议的通信系统难以保证实时通信速率的稳定性,可能存在数据报文丢失、通信质量不高的问题。在物联网快速发展的背景下,舰船通信系统应积极探寻和应用更为稳定成熟的数据交换协议。本文在分析传统数据交换协议的基础上,提出基于Zigbee数据交换协议设计的舰船通信系统,经过仿真实验验证,该通信系统能够保证较为稳定的实时通信速率。     

基于OpenADR规范的智能船舶数据采集与传输系统

为使智能船舶的底层数据采集和传输达到完整和规范,文章基于物联网技术,参考美国OpenADR通讯规范,以自动需求相应平台硬件和软件的开发设计思路和框架,设计和实现了一套针对智能船舶的数据采集和传输系统,从而为智能船舶上层的应用平台奠定良好的基础。     

基于FPGA+DSP架构的RapidIO总线的实现

Rapid IO传输效率高、系统成本低、系统稳定性好,在高性能嵌入式系统中得到了广泛的应用。通过对Rapid IO总线及其交换技术的深入研究,设计并实现了基于FPGA+DSP架构的Rapid IO总线协议,为不同应用系统提供一个模块化的功能单元,解决了大部分熟悉Avalon接口而不熟悉Rapid IO接口的FPGA用户的需求。在基于该架构的设计中,FPGA的功能主要是通过SOPC系统实现Rapid IO协议处理,以及提供必须的硬件接口;DSP主要实现Rapid IO协议的控制,以及提供对用户的逻辑接口。文章主要从软件方面对Rapid IO接口实现方案进行了详尽的阐述。最后搭建实验平台对所实现的Rapid IO总线进行了连通性测试,证明了此种方案的可行性。     

基于CAN总线分布式伺服系统研究

为了满足伺服系统多轴化控制和分布式驱动需要,根据CAN总线互连节点规模数量,介绍了2种CAN总线分布式伺服控制方案,设计出标准伺服控制模块和双路CAN总线接口,并分析CAN总线数据协议及传输实时性,通过试验表明CAN总线分布式控制满足性能要求,可以应用于舰炮伺服控制系统。     

实时视频网络多路传输的研究与开发

介绍了数码监控系统中基于Internet的多路视频实时传输的原理和方法。采用TCP/IP协议，通过Winsock及多线程编程，实现了基于Internet的多路视频的实时网络传输，介绍了一种能对网络的视频流量进行自适应控制的算法，对数码监控系统的远程监控部分起到了至关重要的作用。     

惯性导航系统中控制区域网总线的通信协议

针对惯性导航系统的特性,设计了新的控制区域网(Control Area Network,CAN)总线应用层协议.为把检测控制数据和导航解算数据分离,系统被分为两条CAN总线.对于检测控制总线,通过对信息的分类,存储数据和传输数据格式的统一,以及通讯的三次握手,保证检测控制总线的可靠性和程序的可移植性.对于导航解算总线,通过对数据的分时传输和对每次传输的计数,保证通讯的可靠性和实时性.实验表明:该协议具有可靠性高、网络负载小和通讯实时性好的特点.     

CAN总线在电机实时监测系统中的应用研究

针对大型电机组状态监测系统传感器类型繁多、集成化程度不高的问题,重点研究CAN（Controller Area Network）总线在电机组实时监测系统中的应用,完成基于CAN的传感网络节点硬件接口与软件通信协议的设计,并设计多节点通信的动态优先级算法。MSP430单片机作为子模块核心部件,实现对工程数据的高效获取和对CAN协议传输的控制;基于CAN总线实现数据实时、高效和高可靠性的传输。     

基于无线自组网的船舶状态监测系统设计

分析了船舶综合状态监测系统信息传输网络的需求,提出了一种基于无线自组网的船舶状态监测系统的设计方案,对无线自组网协议进行了设计,对其组网过程进行了详细的分析,对监控系统的网络传输性能进行了测试,其结果证明了系统的可行性。上述解决方案能用于满足无线传输要求的船舶状态信息的传输,具有重要的理论和实际意义。     

船舶能量管理系统子站通信接口研究

针对船舶能量管理系统子站向主站发送大容量通用数据帧对实时性的需求,以及接收主站动态配置帧、命令帧和向主站发送故障录波数据帧对通信可靠性的需求,采用Cortex-M3内核ARM处理器作为硬件平台,移植了LwIP协议栈的实时操作系统μCOS-II作为软件平台,构建了满足数据帧实时传输和可靠传输的以太网结构。该设计方案在通信测试实验中具有良好的实时性和可靠性,满足了船舶能量管理系统中传输不同数据帧对通信实时性和可靠性的不同需求。