低功耗無線糧情監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、糧食問題作為一個(gè)關(guān)系國計(jì)民生的問題在我國歷來受到重視，但現(xiàn)有的糧情監(jiān)控系統(tǒng)均為有線方式。有線方式有其固有的缺陷，如布線復(fù)雜、易遭雷擊、安裝及維護(hù)成本高、易遭破壞等。近幾年，出現(xiàn)了基于GPRS網(wǎng)絡(luò)、無線數(shù)傳模塊的糧情監(jiān)測系統(tǒng)，但因成本過高、功耗大或頻段受限等因素難以推廣。直到出現(xiàn)了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，以及專為無線傳感器網(wǎng)絡(luò)制定的IEEE802.15.4國際標(biāo)準(zhǔn)，這一問題才得到解決。 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的最基本的特征就是低功耗、低成本、組網(wǎng)

2、靈活，其應(yīng)用領(lǐng)域非常廣闊，也適用于糧情監(jiān)測系統(tǒng)。 本文首先介紹了課題的背景及相關(guān)概念，課題的意義及要解決的問題，然后介紹了系統(tǒng)方案的選擇、節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧的設(shè)計(jì)及管理軟件的設(shè)計(jì)，最后簡單介紹了系統(tǒng)現(xiàn)場安裝后的測試情況。 課題的最終目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)一個(gè)低功耗的無線糧情監(jiān)測系統(tǒng)，同時(shí)，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的低成本和高可靠性。在本文的“系統(tǒng)方案的選擇”中分析比較了GPRS網(wǎng)絡(luò)和幾種短距離通信方案的特點(diǎn)，最終確定了基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)和IEE

3、E802.15.4標(biāo)準(zhǔn)的方案設(shè)計(jì)。在“節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)”中充分考慮了低功耗、低成本及芯片性能的前提下，對節(jié)點(diǎn)的主控芯片及射頻收發(fā)芯片進(jìn)行了選擇，并在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了無線糧情監(jiān)測系統(tǒng)各個(gè)節(jié)點(diǎn)的硬件平臺(tái)。在“網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧的設(shè)計(jì)”中，根據(jù)糧庫的實(shí)際特點(diǎn)，分析了IEEE802.15.4標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)議棧并在其基礎(chǔ)上進(jìn)行了裁減和優(yōu)化，以最大限度的降低功耗和提高可靠性?！肮芾碥浖脑O(shè)計(jì)”部分介紹了軟件平臺(tái)的選擇、采集功能及數(shù)據(jù)庫功能的實(shí)現(xiàn)。無線糧情監(jiān)測系統(tǒng)，采用了

4、國際通行的協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)用最新的芯片技術(shù)，詳細(xì)周密，科學(xué)合理。在傳輸協(xié)議上，采用短幀方式，在工作模式上，采用低功耗模式和隨時(shí)同步(即工作時(shí)再同步)的工作模式，在突出低功耗的基礎(chǔ)上，滿足低成本和高可靠性的要求。軟件平臺(tái)采用國家規(guī)定的Access及其最佳匹配Visual Basic 6.0，設(shè)計(jì)技術(shù)采用最新的數(shù)據(jù)庫操作技術(shù)ADO連續(xù)數(shù)據(jù)源。 低功耗無線糧情監(jiān)測系統(tǒng)的特點(diǎn)是：采用最新技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)，研究方法先進(jìn)，設(shè)計(jì)合理，可靠性高，低成本，