基于多抄表模式的嵌入式手持抄表设备的设计与实现

论文摘要

随着自动抄表系统在居民住宅小区的大量应用,作为提高抄表员工作效率的移动服务终端——手持抄表设备也得到了长足发展。由于智能手持设备本身具有便携性、移动性、智能化等特点,且涉及嵌入式系统、嵌入式移动数据库、移动计算等多门学科技术,因此具备抄表功能的手持设备的研发是一个复杂而系统的工程。论文的主要工作是通过分析市场上流行的手持抄表设备的优缺点,设计并研发出一款兼容RS232、红外、无线射频等多种抄表模式的高性能手持设备,并且以Windows CE嵌入式操作系统为平台,实现了基于自来水自动抄表系统的应用软件。本论文首先根据系统功能需求,提出了手持抄表设备的软硬件整体开发方案,对各主要硬件模块及实现多抄表模式的扩展模块进行了研究和设计;然后研究了Windows CE操作系统的架构和定制步骤以及串口驱动的移植、添加方法,并且运用面向对象的编程思想和多线程技术,设计实现了抄表通用串口类,在自定义的抄表通信协议基础上,描述了抄表功能的具体实现过程;接下来研究了嵌入式移动数据库SQL Server CE在系统中的应用框架,分析了利用OLE DB接口高效访问本地数据库引擎的一般流程,并根据SQL Server CE中数据同步技术的功能特点,提出了移动环境下经过优化的数据同步应用设计策略,解决了移动设备最关键的数据同步问题。经现场测试,该手持抄表设备各项功能均符合设计要求,且具有高性能、低功耗、多模式等特点,市场前景十分广阔。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 课题研究背景及意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 研究内容及创新点
• 1.4 论文内容结构
• 第二章 手持抄表设备系统整体设计
• 2.1 系统需求分析
• 2.1.1 手持抄表设备在AMR 系统中的位置
• 2.1.2 主要功能需求描述
• 2.2 系统整体方案设计
• 2.3 系统硬件结构设计
• 2.4 主要硬件模块及接口的选择与设计
• 2.4.1 处理器模块
• 2.4.2 存储器模块
• 2.4.3 人机交互模块
• 2.4.4 主要通信接口设计
• 2.4.5 其他可选通信模块
• 2.5 多抄表模式硬件扩展模块设计
• 2.5.1 RS232 抄表模块
• 2.5.2 串口红外抄表模块
• 2.5.3 无线射频抄表模块
• 2.6 系统软件模块设计
• 2.7 系统开发环境介绍
• 第三章 Windows CE 开发平台的定制与设计
• 3.1 嵌入式操作系统概述
• 3.1.1 几种主流嵌入式操作系统比较
• 3.1.2 Windows CE 嵌入式操作系统架构
• 3.2 基于Windows CE 平台的产品开发流程
• 3.3 Windows CE 操作系统的定制
• 3.3.1 Windows CE 的内核结构
• 3.3.2 系统内核定制
• 3.4 串口驱动的移植与添加
• 3.4.1 Windows CE.net 的驱动结构
• 3.4.2 串口驱动的中断处理
• 3.4.3 串口驱动移植
• 3.4.4 串口驱动添加
• 第四章 多种抄表模式的软件实现
• 4.1 应用程序开发工具的选取
• 4.2 Windows CE 串口应用开发特点
• 4.3 串口抄表功能实现
• 4.3.1 多抄表模式实现框架
• 4.3.2 抄表串口类设计实现
• 4.3.3 上层抄表通信协议
• 4.3.4 抄表功能模块的实现
• 第五章 嵌入式移动数据库的应用
• 5.1 嵌入式移动数据库中的关键问题
• 5.2 Windows CE 平台常用嵌入式移动数据库
• 5.3 SQL Server CE 应用框架
• 5.4 本地数据库管理
• 5.4.1 本地数据库开发环境搭建
• 5.4.2 OLE DB 方法访问本地数据库
• 5.4.3 数据库表结构设计
• 5.4.4 相关功能模块的实现
• 5.5 数据同步方法策略
• 5.5.1 系统数据同步的网络架构
• 5.5.2 SQL Server CE 数据同步技术
• 5.5.3 数据同步设计策略
• 5.5.4 同步功能模块的实现
• 第六章 全文总结与展望
• 6.1 全文总结
• 6.2 未来工作展望
• 参考文献
• 致谢
• 在学期间的研究成果及发表的学术论文