基于4g开题报告

江西理工大学本科毕业设计（论文）开题报告电气工程与自动化学院自动化专业11级（2015届113班学号09学生潘维娜题目：基于4g网络的生态环境实时监控系统设计专题题目（若无专题则不填）：本课题来源及研究现状：课题来源随着科学技术的不断进步尤其是无线传感网络技术研究的不断深入，生态环境实时监控系统对物种植领域应用需求越来越迫切。人们的生活水平提高，越来越多的大众人口期待着绿色，环保，无污染产品走进他们的生活。如果能满足他们在享受高质量产品的同时还能自己监控农作物的成长全过程。那将是个前途无量的发展产业。由于目前3G带宽有限，wiFi传输距离有限、可移动性较差，无线视频监控并没有得到大规模商业应用。鉴于4G技术的特点是高传输速度、高带宽、高稳定性，对广域无缝覆盖以及强漫游的移动性提供了良好基础。随着智能生态环境监控系统建设需求日益加强，为满足处于客户端的使用客户远程监视和无人值守，实现整个系统的的可视化监控和调度，4G技术将会是建设生态环境系统的一个重要手段，而全方位生态环境下的4G技术也将更好更快，基于4G网络的生态环境监控系统为我们提供了一种解决方案本文的生态环境实时监测系统是将4g技术、传感器技术、无线通信技术、计算机技术、自动化技术等高新技术应用于生态环境实时监控系统中。根据田间环境因素的变化，准确地调整各种生产管理措施，最大限度地优化投入，获取最高产量和经济效益的同时，保护农业生态环境，实现农业的可持续发展研究现状\o"通信技术"通信技术的日新月异，的确为我们带来了不少享受。随着\o"数据通信"数据通信与\o"多媒体"多媒体业务需求的发展，适应移动数据、移动计算及移动多媒体运作需要的第四代移动通信开始兴起，用户也因此有理由期待这种第四代移动通信技术将会给我们带来更加美好的未来。（一）国内外4G现状目前国际上的４Ｇ通信标准有ＴＤ-ＬＴＥ和ＦＤＤ-ＬＴＥ两种。ＦＤＤ-ＬＴＥ标准已于去年年初在欧美国家正式商用。截至２０１１年１０月，全球有２４８家运营商已确定了部署ＬＴＥ商用网络计划，其中，３５张网络已正式商用，还有１５０家公司的商用网络正在部署。(a)美国美国目前在4G的布局，主要以Sprint、AT&T及Verizon为主。Sprint在2006年时宣布以WiMAX作为其4G技术标准，预计在2010年之前将投资大约50亿美元构建基于新兴高速无线WiMax技术的4G服务网络；AT&T及VerizonWireless则将采LTE技术，其中AT&T已推出了4GAccess网络，它能配合目前的EDGE技术进行上传，并利用宽带OFDM技术进行下载。目前AT&T的4GAccess网络升级分为两个阶段，第一阶段是移动电话基地台的软件构建，第二阶段则估计在2010年进行智能型天线的硬件构建；Verizon则是与Vodafone进行合作，在2009开始测试。(b)欧洲北欧是部署LTE最快的地区，2009年1月，北欧最大的电信运营商TeliaSonera选中华为设备，在挪威首都奥斯陆部署全球第一个LTE商用网络；同时，TeliaSonera又与爱立信签署LTE商用网络合同，网络覆盖地区为瑞典首都斯德哥尔摩，商用时间为2010年。根据协议，爱立信向TeliaSonera提供的LTE系统包括全新RBS6000系列的LTE无线基站、演进分组核心网、包含了Redback公司SmartEdge1200路由器和最新EDA多址接入聚集交换机的移动回程链路解决方案。(c)日本日本NTTDoCoMo很早就开始进行4G的测试，目前其4G测试已成功以5Gbps的速度进行数据传输，较前一次的2.5Gbps增长一倍，并超越韩国三星电子在2006年8月写下的3.5Gbps记录。2009年5月日本总务省发放了4个LTE牌照。日本几大移动运营商NTTDocomo、软银移动、KDDI和e-Mobile公司都获得了LTE牌照。日本在4G时代将采用业界统一的LTE标准，这将有助于LTE的迅逐普及，更是着眼于在全球领先部署4G。(b)韩国由于韩国目前的3.5G网络发展的很好，因此LTE和其它形式的4G技术在韩国国内的应用可能会延迟。韩国的主要运营商SK和第二大运营商KTF到目前为止还没有承诺加入GSM的LTE阵营。事实上，SK到2012年前都不太可能提供4G服务。但这并不影响韩国企业在4G设备上的研发。三星和LG等公司正率先研制支持4G的芯片、设备和基站。LG计划开发基于4G技术LTE的产品的完整生态系统。在所有的移动生产商中，韩国企业在这个领域的投资最大。这些努力的目标是打入国际市场。LG在2008年12月公布的LTE芯片很可能首先在欧洲或美国推出。同时韩国计划从2010开始投入“超4G”的研发。相对于国际平均水平，韩国的研发领域更为超前。(e)中国大陆中国国内虽然刚开始推出3G服务，但却早在4G上有所动作。国内早在2001年便展开“未来通用无线环境研究计划（FutureTechnologyforUniversalRadioEnvironment；FuTURE）”，共有内地10多所大学、研究所和企业参与。其中明定2001～2003年为FuTURE第一阶段，着重开发关键技术；2003～2006年为第二阶段，主要从事系统及应用展示；2006～2010年则为第三阶段，即实地测试和商用化准备。目前中国国内的4G评估与研究与国际同步。2009年中国提出的TD-LTE-Advanced(LTE-AdvancedTDD制式)也进入ITU的4G候选标准之列。并已获得欧洲标准化组织3GPP和亚太地区通信企业的广泛认可和支持。2009年11能家居的用户，是个好消息，因为很多老房子建设时没有预留管道布线，能让这部分市民过上智能生活，体验科技带来的神奇魅力。4G网络城市应用深圳：深圳是全国7个TD-LTE试点城市之一，TD-LTE商用网将首先覆盖大运中心、开闭幕式场馆、媒体中心等大运会主要场馆及周边的滨海大道等主要道路。4G网络的最大特点就是高速数据传输服务，是现有3G网络的十倍。有了TD-LTE，市民上网会比现在的有线宽带还快，可以通过手机等各种终端获得无线高清视频体验，无论是点播电视，还是在线视频会议，都会十分流畅清晰。2011年的深圳大运会市民不仅可以用手机等多种终端观看大运赛事，相对于2008年的手机看奥运来说，这次在多种终端观看赛事的网速更快，播放更流畅。4G技术的应用使深圳大运会成为信息化程度最高的一届大运会。南京：到2015年，南京移动将斥资80亿元，逐步建成满足城市需求的完整4G网络。从安防行业大环境来看，网络监控已是行业发展的大趋势。但是网络监控的实际市场占有率还是相当低，行业内人士认为，这是国内网络环境还不够成熟所导致的。同时，目前国内监控高清趋势愈发明显，许多知名监控厂商都已经开始推出更高清的700线摄像机，有些厂商甚至已经开始在行业率先推出千万像素摄像机。这些高清监控前端的广泛应用对后端来说，传输的压力将变的更重。4G网络的到来将给厂商们带来福音。新时代即将到来在实现人与互联网的互联之后，人类将迎来人与物、物与物之间互联的物联网时代。据大会主办方全球移动通信系统协会预测，15年后将有500亿件物品被移动互联。届时，手机的用途将大大增加，“随时、随地、无所不在”将成为移动通信的基本特征。关于移动宽带的大会主论坛达成一致意见认为，手机的应用将取代手机的技术成为移动通信领域的主角，开发手机新用途将是未来竞争的焦点。宽带化、智能化、个性化、媒体化、多功能化、环保化是世界移动通信发展的新趋势。随着物联网时代的到来，医疗设备将被大量嵌入SIM卡，手机将能广泛地用于医疗保健领域。在这次大会上，全球移动通信系统协会宣布将进军医疗保健领域，在该领域应用嵌入式移动通信技术，进行远程疾病诊断、健康监测和报警。据该协会预测，这一功能普及后，仅在经合组织和金砖四国范围内的慢性病防治领域就会每年节省1750亿至2000亿美元。“手机电子货币”将会越来越普及，它不仅可以使支付系统实现无纸化，而且还可以代替银行卡，迎来“无卡化”时代，不仅方便了用户，而且减少了交易系统的成本。2012年底，全世界将有3.6亿人使用手机支付功能，到2014年约有30亿成年人将通过移动通信和互联网进行电子货币交易，因此手机支付系统也将意味着巨大商机。此外，手机用途还将涉及教育、新闻、娱乐、广告等领域。很多专家都认为手机已经不仅仅是一个通信工具，它已经深入到日常工作和生中，并改变着人们的工作和生活方式。课题研究目标、内容、方法和手段：研究目标主要设计了基于4g网络的生态环境实时监控系统，具体的提出了整个系统的设计方案，实现了终端设备的部分数据采集，即实时温度的变化与检测。而且利用4G网络的特点实现了客户端与终端设备的通讯。研究内容本轮问的主要研究是基于4g网络的生态环境实时监控系统设计1、概述与4G网络生态环境实时监控系统设计有关的研究现状；2、设计系统的总体方案；3、设计与详述系统的各大主功能模块：客户端模块，云平台概述，终端设备模块；4、掌握protues仿真设计与远程控制的实现等。研究方法和手段在以protues为基础的仿真软件设计上，实现客户端的数据采集。并且以物联网的研究为借鉴，实现基于4G网络的数据通信。设计（论文）提纲及进度安排：提纲1绪论1.1研究背景及意义1.2国内外4G网络的研究状况1.3现有基于4G的研究系统1.4论文结构24g网络技术综述2.14G概念、标准及关键技术分析2.2方案设计选择2.34G同WLAN的区别2.4生态环境实时监控系统应用4G技术必要性3系统的整体方案设计与实现3.1监控系统整体架构设计与分析3.2监控系统功能分析3.3系统的重、难点和创新点4客户端设备，终端设备及云平台综述4.1客户端模块综述4.2云平台技术分析4.3终端设备模块综述4.4本章小结5设计系统的验证与分析5.1设计实验的主要影响因素分析5.2系统现实生活运行的可行性分析5.3系统实现--温度传感采集模块5.4系统实现—界面密码锁6总结展望日程安排时间内容安排第3到4周收集和查阅相关资料，完成开题报告、和文献综述第5周熟悉4G网络、客户端，云平台，终端设备等相关知识第6周提出系统的设计方案第7到10周完成整个系统的设计，并对其调试第11到12周对系统做进一步改进并完成论文初稿第13周完成毕业论文正式稿，准备答辩材料主要参考文献和书目：[1]周景润、张丽娜、丁丽.基于proteus的电路及单片机设计与仿真.北京航空航天大学出版社[M].2010：317～326[2]梁翠琼.4G网络视频监控在电力系统上的应用.科技资讯[J].2014，12（20）：1～1[3]冯凌凌.大数据时代基于4G网络的车联网发展探索.网络安全技术与应用[J].2014（4）[4]房砚海.基于物联网技术下室内环境监控系统的设计.设计艺术[J][5]彭筱峻.生态环境监测的现状及发展趋势.江西省宜春市环科所[D].2009,6[6]叶荣生.4G网络建设中的安全问题与防范措施.信息通信[J].2015，2：1～1[7]王涵.杭州市基于网络配电变压器远程监测系统的设计.华北电力大学[D].2014[8]谢洁华.基于4G移动网络的图书馆应用探讨.河南图书馆学刊[J].2014，34（10）[9]潘鹤立.基于ZigBee和3G/4G技术的分布式果园远程环境监控系统的设计.福建农林大学学报(自然科学版)[J].2014，43（6）：2～3[10]蔡镔.基于无线传感器网络的温室生态智能监控系统研究.河南农业大学学报[J].2014，48（2）：2～4[11]张惠乐.2.4G频段WLAN与TD-LTE系统间干扰控制.数字技术与应用[12]刘越.4G背景下WLAN的发展趋势.世界电信.2013，12[13]王春香，纪松波．基于4G网络的移动多媒体传输关键技术［J］．无线电通信技术，2014，40(5):40-43[14]何诚刚.基于单片机控制的二氧化碳浓度测试计.电子设计工程[J].20097，17（5）[15]霍文硕.基于云平台技术的古籍数据库建设安全初探.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