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1、分类号TP399密级基于光载无线技术的工业网关研究与设计研究生姓名：荆士泉指导教师姓名、职称：徐曦讲师学科专业：计算机技术研究方向：物联网技术湖南工业大学二零一八年六月二日摘要当前，工业网络互联中对多信号混合传输的高稳定性、强抗干扰性、高实时性等需求不断提高，工业网关是连接工业网络与外部网络的核心模块，因此，研究一种能够解决当前工业网络中需求问题的工业网关是很有必要的。本论文调研了现阶段工业网络及工业网关的研究现状，发现将光载无线技术应用到工业网关中可以很好的解决这些问题。本论文对基于光载无线技术的工业网关进行了研究
2、和设计，主要成果总结如下：1、设计了基于光载无线技术的工业网关的硬件系统，该硬件系统以MT7620A芯片以及STM32芯片为核心，包含了LoRa、6LoWPAN、WiFi光载无线模块，同时扩展了CAN、RS485、RS232、SFP光纤接口及电源等模块。设计工业网关能够完成对多种信号进行光载混合传输、多串口与TCP/IP之间的通信以及多种协议之间的数据转换等功能。2、研究了SCM-ROF系统模型以及通过副载波复用技术对LoRa、6LoWPAN、WiFi三种无线射频信号进行光载混合传输的方法，同时设计了一种该环境下传输
3、过程中非线性失真的预失真处理方法，最后通过实验验证了方法的可行性。3、在网关软件系统方面，首先完成了OpenWrt系统搭建和VPN配置，然后设计了一种转发协议来实现多串口与TCP/IP协议之间的数据互传。此外，还研究了CAN、6LoWPAN及TCP/IP三种网络之间的数据转换模型，设计了转换流程，实现了三种网络之间的数据转换。关键字:工业网关，光载无线技术，混合传输，协议转换IAbstractAtpresent,theindustrialnetworkinterconnectionofhybridtransmissi
4、onofthesignalofhighstability,stronganti-interferenceandhighreal-timerequirements,suchasindustrialgatewayisthecoreoftheindustrialnetworkandexternalnetworkconnectionmodule,therefore,tostudyawaytosolvetheproblemofdemandincurrentindustrialnetworkgatewayisverybenece
5、ssary.Thispaperinvestigatesthecurrentresearchstatusofindustrialnetworkandindustrialgateway,andfindsthattheapplicationofopticalwirelesstechnologytoindustrialgatewaycansolvetheseproblemswell.Thispaperstudiesanddesignstheindustrialgatewaybasedonopticalwirelesstech
6、nology.Themainresultsaresummarizedasfollows:1.Basedonlightindustrialgatewayhardwaresystemofwirelesstechnology,thehardwaresystemMT7620AchipandSTM32chipasthecore,containsLoRa,6lowpan,WiFiopticalwirelessmodule,atthesametimeextendtheCAN,RS485,RS232,SFPopticalfiberi
7、nterface,powersupplymodule,etc.Thedesignindustrygatewaycanperformthefunctionssuchasopticalloadmixingtransmission,multi-serialportcommunicationanddataconversionbetweenmultipleprotocols.2.SCM-ROFsystemmodelisstudied,andbysubcarriermultiplexingtechnologyforLoRa,6l
8、owpan,WiFithreeradiofrequencysignallightloadofhybridtransmissionmethod,anddesignedakindofthenonlineardistortioninthetransportprocessundertheenvironmentofpredistortionprocess
