風(fēng)驅(qū)動(dòng)自供能無線傳感器節(jié)點(diǎn)及網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、由于設(shè)置靈活，便于大規(guī)模布置的特點(diǎn)，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在軍事、環(huán)境監(jiān)測(cè)、交通監(jiān)控等領(lǐng)域具有重要應(yīng)用前景。目前無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的傳感器節(jié)點(diǎn)大多采用傳統(tǒng)電池供電，由于電池具有工作壽命有限、需要更換或充電、污染大等缺點(diǎn)，其應(yīng)用受到了一定的限制。采用可以將環(huán)境中的能量轉(zhuǎn)換為電能的微能源系統(tǒng)為無線傳感器節(jié)點(diǎn)供能是一種理想的方案，開展基于自供能無線傳感器節(jié)點(diǎn)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)研究具有重要意義。
　　本文針對(duì)礦井通風(fēng)管道、氣象監(jiān)測(cè)等應(yīng)用環(huán)境，在課題組前

2、期研究成果的基礎(chǔ)上，對(duì)基于風(fēng)能采集器的無線溫濕度和風(fēng)速傳感器節(jié)點(diǎn)，以及由這些傳感器節(jié)點(diǎn)組成的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的部分關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了研究。實(shí)現(xiàn)了溫濕度、風(fēng)速的自供能測(cè)量，并通過優(yōu)化電路結(jié)構(gòu)低了節(jié)點(diǎn)功耗，完成了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)采集的基本功能。主要工作包括：
　　(1)調(diào)研分析了風(fēng)能采集器、自供能無線傳感器節(jié)點(diǎn)以及無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀，確定了研究內(nèi)容；
　　(2)完成了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)，包括自供能無線

3、傳感器節(jié)點(diǎn)和協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)。進(jìn)行了風(fēng)能采集器的制作和組裝、網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)總體方案設(shè)計(jì)、器件選型、電路原理圖與PCB的設(shè)計(jì)、網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)軟件的設(shè)計(jì)，并針對(duì)應(yīng)用環(huán)境從硬件和軟件兩個(gè)方面做了低功耗設(shè)計(jì)；
　　(3)完成了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)，確定了網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，并基于 Z-Stack完成了自供能無線傳感器節(jié)點(diǎn)和協(xié)調(diào)器的程序設(shè)計(jì)；
　　(4)實(shí)測(cè)結(jié)果表明，終端節(jié)點(diǎn)在室內(nèi)實(shí)現(xiàn)了節(jié)點(diǎn)入網(wǎng)和發(fā)送溫濕度和風(fēng)速數(shù)據(jù)的功能，終端節(jié)點(diǎn)在室外最大穩(wěn)定通信距離為