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1、- 分类号 T P 3 9 3 0 3密级公开 重庆邮电大学硕士学位论文 论文题目工业无线网关的研究与开发 英文题目曼墨曼墼鱼h 垒n 鱼立曼Y 曼! Q P 也壁垒! Q ! ! n 鱼坠墨! i 垒! 翌鲨i 鱼! 曼墨墨鱼垒! 曼塑垒Y 硕士研究生胡国垒 指导教师谭跃刚王平教授 论文提交日期2 0 Q 墨生墨且! Q 耳论文答辩日期2 Q Q 墨生曼且立目 论文评阅人 答辩委员会主席张军教授级高工 2 0 0 8 年6 月1 3日 0-l-，一ILc，LIrr 川蛐螋 lY 18 2 4 6 3 8 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及 取得的研究成果。
2、据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论 文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得重庆 邮电太堂或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作 的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢 意。 学位论文作者签名：签字日期：州年b 月- 日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解重麽由E 电太堂有关保留、使用学位论 文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘， 允许论文被查阅和借阅。本人授权重庆整血太堂可以将学位论文的 全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等 复制手段保存、汇编学位论文。
3、( 保密的学位论文在解密后适用本授权书) 学位论文作者签名：“ 导师躲嘭智 签字日期：加墨年I ，月IL 日 签字日期：y 口g 年参月l 均 重庆邮电人学硕十学位论文摘要 摘要 随着无线技术的成熟和发展，其应用逐渐扩展到工业自动化领域。国 内外许多公司、研究机构开始进行工业无线技术的研究，重庆邮电大学网 络控制技术重点实验室也在国家8 6 3 计划和重庆市科技攻关项目的支持 下，针对工业无线通信技术及应用展开研究。由于目前工业控制网络大多 为有线控制网络，因此如何解决无线测控系统与有线控制网络互联问题已 经成为工业无线技术研究课题之一。 本文首先介绍了工业无线技术及以太网的研究背景及现状，分
4、析了工 业无线测控系统与以太网互联时存在的问题，并给出了相应的解决途径 设计并实现一种用于接入以太网的工业无线网关。 本文第三章从分析无线网关功能需求入手，对工业无线网关的开发进 行了总体设计。在硬件开发方面，采用了双处理器设计模式( C C 2 4 3 0 + A T 9 1 R 4 0 0 0 8 ) ：C C 2 4 3 0 芯片用于实现无线通信功能，A T 9 1 R 4 0 0 0 8 用于实 现以太网通信以及整个系统的管理功能。在软件开发方面，设计了网关模 型，在此基础上给出了软件模块化设计方案，并简要介绍了软件开发环境。 第四章重点介绍了基于I E E E 8 0 2 15 4
5、的无线通信协议和基于T C P I P 的以太网协议的研究与实现，并在此基础上完成了无线网关协议转换。为 提高系统运行效率，引入了嵌入式操作系统p C O S I I 来管理软硬件资源。 此外，针对协议转换涉及到的相关通信接口驱动如射频收发、网口驱动以 及串口驱动等，本章也给出了其实现过程。 第五章研究了工业无线网关实现中涉及的相关支撑技术，如无线网络 的管理、设备地址分配和管理、系统资源的管理以及为上层提供的服务和 服务接口等，对这些支撑技术本章给出了相应的实现原理和流程。 最后，通过搭建测试平台和工业无线测控系统对无线网关相关功能进 行了测试和验证。测试结果表明，无线网关完全实现了总体设计
6、中提出的 各项功能，较好的解决了无线测控系统与以太网的互联问题，基本满足工 业应用需求。 关键字：工业无线测控系统，以太网，工业无线网关，协议转换 、 重庆邮电人学硕十学位论文A b s 妇c A b s t r a c t W i t ht h em a t u r a t i o na n d d e V e l o p m e n to fw i r e l e s st e c h n o l o g y ， w h o s e a p p l i c a t i o nh a s e x t e n d e di n t ot h ei n d u s t r i a la u t
7、o m a t i o nf i e l d M a n yc o m p a n i e s a n dr e s e a r c hi n s t i t u t i o n s b e g i n t o s t u d yi n d u s t r i a lw i r e l e s st e c h n o l o g y W i r e l e s sm e a s u r e m e n ta n dc o n t r o ls y s t e ma p p l yw i d e l yi ni n d u s t r yn e l d W i t h t h es u p p
8、 o r t t i n go fn a t i o n a l8 6 3p l a na n ds c i e n t i 行ca n d t e c h n o l o g i c a lp r o j e c ti n C h o n g Q i n g ，C h o n g q i n gK e yL a bo fN C & I Co fC h o n g q j n gU n j v e r s i t yo fP o s t s a n dT e l e c o m m u n i c a t i o n ss t a r t st or e s e a r c hi n d u
9、s t r i a lw i r e l e s st e c h n o l o g yt o o A sm a n yc o n t r o ln e t w o r k sa r ew i r e dc o n t r o lo n e s h o wt os o l v et h ec o n n e c t i o n b e t w e e nw i r e I e s ss y s t e ma n dw i r e dc o n t r o ln e t w o r kb e c o m e st h eo n ei s s u eo f t h ei n d u s t r
10、i a lw i r e l e s st e c h n o l o g i e s A tt h e b e g i n n i n gt h i sp a p e ri n t r o d u c e st h eb a c k g r o u n da n dp r e s e n t r e s e a r c hs i t u a t i o no fi n d u s t r i a lw i r e l e s st e c h n o l o g i e sa n dE t h e r n e t O nt h e b a s i so fa ns i m p l ei n
11、t r o d u c t i o na b o u ti n d u s t r i a lw i r e l e s sm e a s u r e m e n ta n d c o n t r o ls y s t e m ，t h i sp a p e rr a i s e st h ec o n n e c tq u e s t i o nb e t w e e nt h ew i r e l e s s s y s t e ma n dE t h e r n e t T h e nt h ep a p e rg i V e sas o l u t i o no ft h i sp r
12、 o b l e mt h r o u g h d e s i g n i n ga ni n d u s t r i a lw i r e I e s sg a t e w a ya c c e s s i n gt oE t h e r n e t I nc h a p t e r4o ft h ep a p e rg i V e st h eg e n e r a ld e s i g nf 0 rt h ep r o b l e m T h e h a r d w a r e d e s i g n a d o p t s t h em o d eo fd o u b l e p r
13、o c e s s o r T h ef u n c t i o no f w i r e l e s sc o m m u n i c a t i o nc a nb ed e v e l o p e di nt h ec h i po fC C 2 4 3 0a n dt h e f u n c t i o nO fE t h e r n e tc o m m u n i c a t i o na n dt h em a n a g e m e n to ft h es y s t e mc a nb e d e V e l o p e di nt h ec h i po fA T 9 l
14、R 4 0 0 0 8 A n da b o u tt h es o f t w a r ed e s i g n ，t h e g a t e w a yf u n c t i o n a lm o d e la n dc o m m u n i c a t i o nm o d e la r ed e s i g n e dt h r o u g h a n a l y z i n gt h ef u n c t i o no fw i r e l e s sg a t e w a y T h ep a p e ri n t r o d u c e st h ew i r e l e s
15、sc o m m u n i c a t i o np r o t o c o lo f g a t e w a y a n dt h eE t h e r n e t p r o t o c o l b a s e dT C P I Pi n c h a p t e r4 T h e nt h e p a p e r i n t r o d u c e st h ed e s i g na n dr e a l i z a t i o no fp r o t o c o lt r a n s l a t i o na n di n t e r f a c e d r i V e r I no
16、 r d e rt or a i s et h ee f n c i e n c y ，e m b e do p e r a t i o ns y s t e mo f C O S I I i s u s e dt om a n a g es y s t e ms o f t w a r ea n dh a r d w a r er e s o u r c e A i m i n ga b o u tt h e i n t e r f a c ed r i V ep r o g r a ms u c ha s R F ， U a r t ，N e t ， t h i s c h a p t e rg i v e st h e r e a l i z a t i o n C h a p t e r5 i n t r o d u c e so t h e rk e yt e c h n o l o g i e si n t h i s d e
