基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)采集監(jiān)控系統(tǒng)研制.pdf

1、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是一門涉及多學(xué)科交叉、知識(shí)高度集成的新興技術(shù),它綜合了傳感器技術(shù)、微電子技術(shù)、嵌入式技術(shù)、無線通信技術(shù)以及現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等。本文研制的基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)采集監(jiān)控系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了監(jiān)測(cè)環(huán)境數(shù)據(jù)采集和遠(yuǎn)程監(jiān)控管理。布置在監(jiān)測(cè)環(huán)境中的若干傳感器節(jié)點(diǎn)在一個(gè)匯聚節(jié)點(diǎn)的組織協(xié)調(diào)下,能夠自組織形成一個(gè)樹狀多層次網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。傳感器節(jié)點(diǎn)采集需要的外部信號(hào)后,以多跳無線方式傳輸給匯聚節(jié)點(diǎn)。匯聚節(jié)點(diǎn)通過串口與監(jiān)控中心服務(wù)器連接,存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)部署和數(shù)據(jù)采

2、集信息至后臺(tái)數(shù)據(jù)庫中。用戶通過Internet訪問遠(yuǎn)程監(jiān)控管理軟件,實(shí)現(xiàn)對(duì)監(jiān)測(cè)環(huán)境的遠(yuǎn)程監(jiān)控管理,包括用戶管理、節(jié)點(diǎn)管理和節(jié)點(diǎn)監(jiān)控等功能。系統(tǒng)具有一定的通用性和可擴(kuò)展性,可以應(yīng)用在多種場(chǎng)合,例如：智能家居、蔬菜大棚、工廠車間等。
　　 本文首先闡明了課題研究背景和意義,并對(duì)當(dāng)前無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀以及其涉及的關(guān)鍵技術(shù)作了一個(gè)簡(jiǎn)單的介紹。在深入分析系統(tǒng)的設(shè)計(jì)目標(biāo)和設(shè)計(jì)準(zhǔn)則后,文章給出了系統(tǒng)的總體架構(gòu),并分別討論了各組成

3、部分的實(shí)現(xiàn)方案。完成了系統(tǒng)硬件平臺(tái)的搭建,包括傳感器節(jié)點(diǎn)硬件、匯聚節(jié)點(diǎn)硬件和監(jiān)控中心服務(wù)器。其中監(jiān)控中心服務(wù)器只需是一臺(tái)擁有指定公網(wǎng)IP的普通計(jì)算機(jī)即可；匯聚節(jié)點(diǎn)為一個(gè)帶有無線通信模塊的串口設(shè)備。文章中重點(diǎn)進(jìn)行了傳感器節(jié)點(diǎn)各組成模塊的原理圖以及PCB設(shè)計(jì),包括處理器模塊、無線通信模塊、外部信號(hào)輸入模塊、外部存儲(chǔ)模塊、電源模塊和外部功能模塊。討論了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議的特點(diǎn)和設(shè)計(jì)依據(jù),在現(xiàn)有路由協(xié)議分析的基礎(chǔ)上,提出了一種樹狀結(jié)構(gòu)的多層