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物联网方面论文范文例文,与远程教育考试试卷流转监控系统设计相关毕业论文模板

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问到相关请求,可以在任何时间、任何地点实现方便且快速的网络诉求,同时GPRS的计费按通信的数据量为主要依据,体现了“传输多少、支付多少”的原则,连接时间可能长达数小时,但是却支付了相对低廉的连接费用.因此,基于以上特点采用GPRS的通信方式可以保证运卷途中监测数据传输的实时性、安全性、稳定性和经济性[6].

远程监控中心由远程监控人员、数据库服务器、Web服务器、GIS服务器和多台电脑组成,通过对各个监测终端与监测节点传来的数据进行精确的分析,实现试卷在整个运输过程中的实时监控与预警处理.同时,依据试卷在整个运输过程中所有行为的存储数据,可以重构试卷在运输过程中的所有行为,在安全事故发生后,可以对事物原因进行有效追溯与异常行为责任鉴定.

3系统关键技术实现

3.1基于门磁传感器的货物完整性监测技术

当门磁传感器模块与永磁体紧贴在一起处于闭合状态时采样数据为0,如果两者分离,采样数据变为其他数值.当门磁传感器检测到卷箱开启状态,监测节点不会立即发送报警信号,而是快速进行下一次检测验证,以减少系统误判.其算法如下：

Input：门磁采样数据M,概率数据P,采样周期T；output：货物完整性检测结果.

IfM>0then

i→random；/*取0～1之间的随机数*/

远程教育考试试卷流转监控系统设计参考属性评定
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ifi>pthen

R→1；

else

T→Tmin；/*采样周期设为最小值*/

Return-1.

endif

else

R→0；

endif

T→Tmin；/*采用周期设置为最大值*/

ReturnR.

3.2基于GPS/DR的组合定位追踪滤波技术

运卷车厢内部的GPS节点负责实时接收车辆位置信息,接收结束后会广播发送一个信标消息（n、pn、t）,其中n是GPS节点编码,pn是GPS接收器所接收到的运卷车位置的经纬度信息数据,t是时间.当检测节点m从GPS节点n接收到信标信息（n,pn,t）时,检测节点m同时会更新自己的地理位置参数并将（m,n,pn,t）记录在自己的FLASH中,这种“GPS信息日志”成为日后安全事故发生时,事故起因的有效追溯与异常行为责任鉴定的有效依据[7].GPS卫星定位技术能够较好的提供定位追踪信息,但较容易受到外界环境的影响,比如当运卷车通过高楼林立的街道或者是隧道与立交桥时,卫星信号信号会变得很弱、中断甚至无法定位.这时引入DR技术,它是一种常用的自助式车辆导航技术,能够在短时间内保持较高的精度,数据有效性不受外界影响,但是DR只能确定车辆的相对位置,方向传感器的误差较大且随时间积累,所以DR技术不能单独或长时间使用.基于以上特性,将GPS技术与DR技术相结合,优势互补并取长补短,实现运卷车实时精确定位.这里称这种技术为GPS/DR组合定位追踪滤波技术,其原理如图3所示.

图3GPS/DR组合定位追踪原理框图

由图可知GPS系统与DR系统分别独立工作,当GPS信号稳定有效时,GPS系统所输出的位置数据与DR系统输出的位置数据的差值作为测量值进行最优卡尔曼滤波处理,其处理结果对DR系统数据进行校正,以获得精确的位置参数.当运卷车进入卫星信号盲区时,卫星定位无效,此时直接输出DR系统数据结果.

卡尔曼滤波器状态方程如下[8]：

[xk+1等于xk+kτk+1τvtcosθtdt≈xk+Tvkcosθk+1yk+1等于yk+kτk+1τvtsinθtdt≈yk+Tvksinθk+1]为了进一步说明卡尔曼滤波器的状态方程,图4给出了运卷车运动的坐标关系[9].

图4车辆运动的坐标关系

3.3基于谷歌地图API的WebGIS技术

GPS和GIS的结合,使GPS的应用更加方便灵活.但要对运卷车进行实时监控并有效操控前端设备,这就要求GIS运行必须安全可靠并且能够提供丰富的地图操作功能.传统的GIS技术已经不能满足需要,基于谷歌地图API的WebGIS技术很好地适应了这种发展.API通过开放的Inter传输协议,以标准方式定义并且提供了可被其他应用程序调用的服务内容,它允许开发人员在不必建立自己的地图服务器的情况下,将谷歌地图数据嵌入到网站之中,建立自己的地图应用程序.本系统使用微软公司的VisualStudio作为WebGIS的开发平台,只需使用JavaScript等脚本命令来调用谷歌地图,它为开发者提供地图API接口,使其能够使用GIS工具库与组件库开发并拓展已有的WebService应用程序,使开发者自己的信息数据与地图融合呈现.在本系统中WebGIS可使用电子地图定位、监控、追踪试卷袋（箱）运输的动态路径与当前状态.监控人员同时在地图上可创建自己的标记、折线、多边形电子围栏等,实现了试卷运输路径与预设路径不符时的动态报警.如图5所示[10].

4结语

本系统通过RFID信息采集系统能够高效的实现各个试卷检测点的信息采集并快速核对试卷归属与试卷数量.通过GPS技术可实现运卷途中全面动态采集运卷车当前位置,实现位置信息的智能感知,并通过GPRS等无线网络技术,将位置坐标实施传输到远程监控中心.应用GIS（地理信息系统）技术,将印刷厂、运卷车当前位置、考点位置、保密室等相关信息有效结合,通过利用地理信息系统所独有的空间分析功能和可视化表单技术准确、图文并茂地将地理位置信息呈现在远程监控中心的监控人员面前,实现真正的可视化感知监控.通过RFID,GPS,GPRS,WebGIS这四种技术相融合,构建了一个基于物联网的、实时的、高效的、规范的试卷流转监控系统,真正实现了试卷流转过程中可视化感知的动态监控.

图5试卷流转系统用户端界面

参考文献

[1]程志群,张河国,郭健.基于物联网的教育考试试卷流转安全研究[J].中国考试,2011（11）：4347.

[2]Anon.RFID[DB/OL].[20110405].http：//baike.baidu./view/531097..

[3]孙玉砚,杨红,刘卓华,等.基于无线传感器网络的智能物流跟踪系统[J].计算机研究与发展,2011（z1）：343349.

[4]孙利民,李建中.无线传感器网络[M].北京：清华大学出版社,2005.

[5]赵锋,王艳玮,范建华,等.基于GPRS通信的嵌入式应用系统信息安全机制研究[J].计算机应用研究,2004（10）：9395.

[6]吴晓彬,杜东高.基于GPRS的车辆监控系统技术研究[J].现代电子技术,2011,34（24）：107109.

[7]卫振林,王喜富.