工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)WSN平臺(tái)及自組織協(xié)議的研究.pdf

1、在現(xiàn)代工業(yè)領(lǐng)域，環(huán)境信息的監(jiān)測(cè)越來越受到人們的重視。傳統(tǒng)工業(yè)環(huán)境大多采用有線連接的現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)。然而有線介質(zhì)不僅會(huì)帶來布線復(fù)雜、移動(dòng)性差、成本高以及線纜老化等問題，而且一些特殊的現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境不允許布線。在這種情況下，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的微型化、低成本、自組織等特性引起了國(guó)內(nèi)外研究人員的廣泛關(guān)注。
　　 現(xiàn)已有許多標(biāo)準(zhǔn)化的網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議應(yīng)用于工業(yè)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)。本文通過對(duì)幾種短距離無線通信協(xié)議的分析，決定采用自組織協(xié)議來實(shí)現(xiàn)溫濕采集系統(tǒng)。文

2、中主要完成了硬件平臺(tái)的搭建，自組織協(xié)議的設(shè)計(jì)，軟件程序的編寫。
　　 作者需要完成的工作如下:
　　 1.方案選擇:首先對(duì)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行概述，并對(duì)常見的幾種短距離無線通信協(xié)議作了比較，考慮到工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際應(yīng)用，本文選擇自組織協(xié)議來實(shí)現(xiàn)平臺(tái)數(shù)據(jù)的采集，從系統(tǒng)能耗、組網(wǎng)難易和開發(fā)周期等幾個(gè)方面著手進(jìn)行設(shè)計(jì)。
　　 2.硬件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn):智能節(jié)點(diǎn)分為主節(jié)點(diǎn)、中繼節(jié)點(diǎn)和數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)，每個(gè)節(jié)點(diǎn)又由微處理器模塊、無線模塊及傳感

3、器模塊等組成，它們的硬件基本相同，但功能不同。主要包括TI的MSP430F149微處理器模塊，SiliconLabs的Si4432無線模塊，以及采集溫濕度的DS18820、CHM-02/N,并設(shè)計(jì)了相關(guān)的外圍電路。
　　 3.自組織協(xié)議的設(shè)計(jì):協(xié)議主用于實(shí)現(xiàn)所有節(jié)點(diǎn)間的組網(wǎng)及通信。為此，設(shè)計(jì)了適合工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境信息采集及傳輸?shù)膸袷?，?jié)點(diǎn)的自組網(wǎng)算法，并保證了系統(tǒng)的低功耗。
　　 4.軟件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn):在自組織網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的基礎(chǔ)