基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的環(huán)境集成監(jiān)測系統(tǒng).pdf

1、隨著現(xiàn)在高科技的進(jìn)步，人們的生活水平有了很大的提高，對環(huán)境的要求也越來越高，環(huán)境問題開始得到了社會的重視。目前，環(huán)境監(jiān)測發(fā)展的一個重要方向是開發(fā)適合中國國情、價格低廉的遠(yuǎn)程監(jiān)測系統(tǒng)，而環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)中極為重要的一部分就是如何獲得環(huán)境參數(shù)，只有獲得環(huán)境參數(shù)才能進(jìn)行后面的分析、決策工作。 近年來，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSN)掀起了一場后PC時代的革命。無線傳感 器網(wǎng)絡(luò)是由大量具有感知能力、計算能力和通信能力的微小傳感器結(jié)點構(gòu)成的自組織、

2、分布式網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。它綜合了傳感器技術(shù)、嵌入式計算技術(shù)、現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)及無線通信技術(shù)、分布式信息處理技術(shù)等，能夠通過各類集成化的微型傳感器協(xié)作地實時監(jiān)測、感知和采集各種環(huán)境或監(jiān)測對象的信息，并傳達(dá)給用戶。因此，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)正適合應(yīng)用于環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)。 本課題來源于山東省優(yōu)秀中青年科學(xué)家獎勵基金項目“基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的環(huán)境集成監(jiān)測系統(tǒng)”，使用了遵循IEEE802.15.4標(biāo)準(zhǔn)的低功耗無線收發(fā)器IP-Link1000，研究了無線數(shù)據(jù)采集與傳

3、輸一體化集成技術(shù)，開發(fā)了具有路由功能的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的子節(jié)點和路由協(xié)議，研發(fā)出了具有互聯(lián)網(wǎng)功能的數(shù)據(jù)接 收主節(jié)點(Sink Node)，并開發(fā)出了與主節(jié)點通信的上位機(jī)應(yīng)用程序，可以對主節(jié)點的數(shù)據(jù)加以提取。其中，被ARM芯片驅(qū)動的子節(jié)點可以通過IP-Link1000正常收發(fā)數(shù)據(jù)；子節(jié)點中的路由算法已經(jīng)通過在MATLAB下的多次仿真試驗，達(dá)到了預(yù)期的效果；集成了網(wǎng)卡的主節(jié)點跟安裝了接收軟件的計算機(jī)也可以做 到了正常的數(shù)據(jù)發(fā)送和接收，實現(xiàn)

4、了設(shè)計目標(biāo)。 本文的章節(jié)安排如下。第一章介紹了本課題的研究背景和研究現(xiàn)狀，對本設(shè)計的整體方案進(jìn)行了闡述；第二章中設(shè)計了作為檢測節(jié)點存在的子節(jié)點。第三章中提出了子節(jié)點傳輸數(shù)據(jù)的路由算法，并對路由協(xié)議在MATLAB下進(jìn)行了仿真，給出了統(tǒng)計結(jié)果；第四章到第六章是對主節(jié)點進(jìn)行了設(shè)計。主節(jié)點采用了功能更強(qiáng)的LPC2214做控制芯片，硬件上通過驅(qū)動RTL8019AS實現(xiàn)了以太網(wǎng)連接，軟件上集成了嵌入式操作系統(tǒng)μC/OS-Ⅱ，并在此基