軟件設計開(kāi)題報告
大學(xué)生活將要謝下帷幕，大家馬上就要開(kāi)始最難熬的畢業(yè)設計階段，一般做畢業(yè)設計前都會(huì )要求先寫(xiě)開(kāi)題報告，那么問(wèn)題來(lái)了，開(kāi)題報告應該怎么寫(xiě)？以下是小編整理的軟件設計開(kāi)題報告，歡迎閱讀與收藏。
題目：基于無(wú)線(xiàn)的的設計—上位機
1、畢業(yè)設計（論文）綜述（題目背景、國內外相關(guān)研究情況及研究意義）
1、1題目背景
水資源監測是水資源管理與保護的重要手段，我國水資源緊缺、水污染嚴重，如何高效、實(shí)時(shí)地獲取水環(huán)境參數、研究開(kāi)發(fā)水環(huán)境監測新方法，已成為水環(huán)境管理與保護的一項重要任務(wù)。無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )WSN（Wireless Sensor Network）是將有感知能力、計算能力和通信能力的微小傳感器節點(diǎn)采用規則或隨機方式部署在監控區域，通過(guò)無(wú)線(xiàn)自組織和多跳的方式構成的分布式網(wǎng)絡(luò )。它集傳感器技術(shù)、嵌入式技術(shù)、現代網(wǎng)絡(luò )技術(shù)、無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)和分布式信息處理技術(shù)于一體，以數據處理為中心，協(xié)作地感知、采集、處理和傳輸目標區域的監測信息并報告給用戶(hù)。它具有可快速部署、無(wú)人值守、功耗低和成本低等優(yōu)點(diǎn)。
1、2國內外相關(guān)研究情況
在世界上我國屬于水資源貧乏國家，對水資源的優(yōu)化使用對我國實(shí)施可持續發(fā)展戰略具有十分重要的意義。強化對水資源環(huán)境的監控是一個(gè)長(cháng)期的任務(wù)。常規水資源環(huán)境監測方法主要分為以下兩種：
�。�1）利用便攜式水質(zhì)監測儀人工采樣、實(shí)驗室分析的方式。該方式僅限于對河流、湖泊的幾個(gè)斷面采樣，采樣頻率從每月數次到每日數次。
�。�2）采用由一個(gè)中央控制室和若干個(gè)監測子站組成的水環(huán)境自動(dòng)監測系統對水環(huán)境參數進(jìn)行自動(dòng)連續監測，數據遠程自動(dòng)傳輸，可以實(shí)時(shí)查詢(xún)所設站點(diǎn)的水環(huán)境參數。前者由于無(wú)法對水環(huán)境參數進(jìn)行遠程實(shí)時(shí)監測，存在水質(zhì)監測周期長(cháng)、勞動(dòng)強度大、數據采集速度慢等問(wèn)題，不能很好地反映水環(huán)境的連續動(dòng)態(tài)變化，不易及早發(fā)現污染源并預警。后者能很好地解決水質(zhì)監測周期長(cháng)、勞動(dòng)強度大、數據采集和傳輸速度慢等問(wèn)題，但由于有鋪設電纜和建立監測子站的施工要求，因而存在對監測地點(diǎn)原有的生態(tài)環(huán)境影響大、系統投資成本高、監測水域范圍有限的缺點(diǎn)，同時(shí)無(wú)法進(jìn)行大面積布設監測子站、對每個(gè)小水域實(shí)施多點(diǎn)遠程實(shí)時(shí)監測�；跓o(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )的水資源實(shí)時(shí)監測系統，比較典型的國外代表有美國Heliosware公司的EMNET系統和澳大利亞CSIRO的Fleck系統。上述兩種系統可采集參數種類(lèi)較少、不提供對水資源的視頻監測功能且通信速率低、產(chǎn)品體積較大、功耗較高，目前僅適合用作研究，尚不能作為實(shí)用系統在現場(chǎng)使用。國內已對基于無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )的水資源實(shí)時(shí)監測系統的一些關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了研究。與傳統的監測法相比，無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )具有對生態(tài)環(huán)境影響小、系統成本低等優(yōu)點(diǎn)。
近些年來(lái)，無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )是國際上非常關(guān)注的、涉及到多個(gè)學(xué)科高度交叉、知識高度集中的熱點(diǎn)研究領(lǐng)域。目前，無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )的研究經(jīng)過(guò)了兩個(gè)階段。第一階段主要是采用MEMS技術(shù)設計微型節點(diǎn)，代表性的研究成果是智能埃及SmartDus無(wú)線(xiàn)集成網(wǎng)絡(luò )傳感器WINS。第二階段是研究網(wǎng)絡(luò )問(wèn)題。國外設計了很多套演示系統取得了一系列重大的理論研究成果。在國外，Intel公司于20xx年發(fā)布了“基于無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )的新型計算機發(fā)展戰略”，主要研究無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )在醫學(xué)、森林防火、環(huán)境監測等方面的應用。在國內，很多科研機構和大學(xué)隊無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )都進(jìn)行了相關(guān)方面的研究。有業(yè)內專(zhuān)家指出，中國掌握了“物聯(lián)網(wǎng)”（WSN的實(shí)際應用）的世界話(huà)語(yǔ)權，不僅表明我國在該領(lǐng)域上的技術(shù)領(lǐng)先，同時(shí)也在于中國式世界上少數能將WSN實(shí)現產(chǎn)業(yè)化的國家之一。
1、3研究意義
水資源是生命生存不可替代的自然資源，是生命支持系統之一，也是重要的環(huán)境要素。樓蘭古城的.興起是由于豐富的羅布泊湖水的滋潤，富庶的樓蘭11萬(wàn)平方米，人口達萬(wàn)人，是樓蘭國的首邑，是我國古代一重鎮，也是絲綢之路南線(xiàn)必經(jīng)之地。后來(lái)由于種種原因導致水資源衰竭，繁華的古城衰落，直至湮沒(méi)在茫茫的荒漠之下。
水資源危機究竟始于何時(shí)，目前學(xué)術(shù)界尚無(wú)公論。但是水資源危機引起了世界各國的關(guān)注與不安。我國是一個(gè)人口眾多，水資源絕對數量較高而相對數量較低的缺水國家。1988年7月1日《中華人民共和國水法》正式實(shí)施后，確立了每年水法宣傳周（簡(jiǎn)稱(chēng)為水周），其目的就是通過(guò)這一活動(dòng)，向公眾集中灌輸有關(guān)水資源開(kāi)發(fā)利用與保護方面的知識和政策法規，以增強公眾節約水資源的意識。
我國的水資源價(jià)值理論受“水資源是取之不盡，用之不竭”的傳統價(jià)值觀(guān)念影響，造成了水資源長(cháng)期被無(wú)償地開(kāi)發(fā)利用，不僅造成了巨大的寶貴水資源浪費和對水資源非持續開(kāi)發(fā)利用，同時(shí)對人類(lèi)的生存及國民經(jīng)濟的健康發(fā)展產(chǎn)生了嚴重的威脅。盡管近幾年來(lái)對此有所認識，采取了相應的行政或法律手段扭轉這種被動(dòng)局面，但是，由于對水資源價(jià)值理論的研究不夠深入，致使所采取的措施缺乏廣泛的經(jīng)濟社會(huì )基礎，最終結果是政府干預行為過(guò)于集中和強硬，市場(chǎng)行為和經(jīng)濟杠桿的作用又過(guò)于薄弱，導致期望與現實(shí)相差甚遠。因此，水資源價(jià)值研究在持續利用水資源過(guò)程中具有重要的地位，是實(shí)現持續發(fā)展戰略一個(gè)組成部分，開(kāi)展此方面的研究是十分必要的。
2、本課題研究的主要內容和擬采用的研究方案、研究方法或措施
2、1研究的主要內容
根據無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )的基本理論和水資源監測的實(shí)際需求，設計基于無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )的水資源實(shí)時(shí)自動(dòng)監測系統，能夠在線(xiàn)實(shí)時(shí)測量溫度、PH值、電導率、濁度等參數的水資源監測系統，此系統在監測區域內采集相關(guān)數據，利用監測區域協(xié)調器節點(diǎn)和遠程監測中心（PC機）之間的通信，把經(jīng)過(guò)處理的測量結果動(dòng)態(tài)地顯示出來(lái)。本課題完成系統上位機的軟件設計，由串口接收協(xié)調器節點(diǎn)送來(lái)的水資源監測數據，進(jìn)行數據解析，提取出各個(gè)傳感器采集的數據并通過(guò)界面動(dòng)態(tài)的顯示出來(lái)。
2、2研究方案
關(guān)于本次研究的課題，基于無(wú)線(xiàn)傳感網(wǎng)絡(luò )的水資源監測系統的設計，主要可分為三個(gè)部分，由于本次課題的研究只涉及上位機部分，即圖一中的虛線(xiàn)部分，主要設計上位機的軟件界面的設計部分，其中包括有串口接收數據，解包數據，以及顯示部分，其中的解包部分包括，將PH值，濁度，在線(xiàn)實(shí)時(shí)溫度，電導率和它們各自對應的數值一一對應起來(lái)，這部分主要涉及用Visual C++語(yǔ)言將其用軟件編程，并實(shí)現功能，其流程圖為圖2：
實(shí)現過(guò)程為：先初始化軟件，再設置軟件編輯界面，設置好界面后，開(kāi)始接收由協(xié)調器經(jīng)串口發(fā)送過(guò)來(lái)的數據，進(jìn)而解包數據，接著(zhù)處理數據，將PH值、實(shí)時(shí)測量溫度、濁度以及電導率的各組數據按照一定的要求計算好，顯示各組數據，最后結束程序。
在這個(gè)過(guò)程中，實(shí)現了串口接收數據，解包數據，處理數據以及最后將數據動(dòng)態(tài)的顯示出來(lái)，完成了本次研究的要求。
3、本課題研究的重點(diǎn)及難點(diǎn)，前期已開(kāi)展工作
要完成這次課題，即基于無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )的水資源監測系統的設計—上位機，需要完成的內容有：系統上位機的軟件設計、接收由串口協(xié)調器節點(diǎn)發(fā)送過(guò)來(lái)的水資源監測數據、進(jìn)行接收數據的解析、提取出各個(gè)傳感器采集的數據并且通過(guò)界面動(dòng)態(tài)的顯示出來(lái)。其中重點(diǎn)以及難點(diǎn)有：系統上位機的軟件設計，由于對上位機不是很了解，以前也沒(méi)有接觸過(guò)上位機，對它的功能，使用不了解，也沒(méi)有接觸過(guò)Visual C++語(yǔ)言，屬于初學(xué)者，會(huì )有一定的難度，既是重點(diǎn)也是難點(diǎn)；把接收到的數據進(jìn)行數據分析，要進(jìn)行合理的、有效的數據分析，是一個(gè)關(guān)乎本次課題成敗的重點(diǎn)；將提取出的數據通過(guò)界面動(dòng)態(tài)的顯示出來(lái)，要通過(guò)一定的平臺來(lái)顯示，即要通過(guò)一定的硬件設施顯示，這就需要能夠正確的，有效的連接到所用的平臺，是研究的最后一道門(mén)檻，也是重點(diǎn)。
目前為止，已經(jīng)開(kāi)展的工作有，通過(guò)查詢(xún)相關(guān)資料以及通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)了解到上位機的功能，以及它所需要的編輯工具—————Visual C++，對我來(lái)說(shuō)這是一種新的語(yǔ)言，現在已經(jīng)開(kāi)始看有關(guān)C++方面的書(shū)，開(kāi)始學(xué)習使用它一些簡(jiǎn)單的使用方法。
4、完成本課題的工作方案及進(jìn)度計劃（按周次填寫(xiě)）
第1—3周：查找借閱相關(guān)書(shū)籍資料，確定系統的總體方案，完成開(kāi)題報告；
第4—9周：進(jìn)行上位機軟件編程學(xué)習，軟件界面設計
第10—11周：進(jìn)行軟件設計、進(jìn)行數據解析；
第12—15周：系統調試，驗證系統功能；
第16—17周：完成畢業(yè)論文，準備答辯
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