基于无线传感器网络的远程智能抄表系统研究与设计毕业论文

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1、基于无线传感器网络的远程智能抄表系统研究与设计毕业论文目录绪论1第一章无线传感器网络技术历史背景21.1无线传感器网络相关的会议和组织31.2相关科研和工程项目31.3无线传感器网络技术的成熟度分析4第二章无线传感器网络技术体系及其发展现状52.1核心关键技术52.2关键支撑技术7第三章基于无线传感器网络的应用系统发展现状8第四章无线传感器网络的定义和特点10第五章需要解决的问题125.1就目前的技术水平来说125.2抄表技术概况12第六章国内外远程抄表系统的发展概况146.1国外自动抄表技术的发展146.2国内自动抄表技术的发展

2、14第七章基于GPRS的远程抄表系统总体设计167.1设计方案论述与选择167.2GPRS通讯技术介绍177.3无线抄表系统的总体设计方案19第八章系统的硬件设计258.1终端系统结构258.2ARM控制单元及相关外围电路268.3人机接口电路298.4电源电路设计298.5RS-485电路308.6GPRS通信模块31第九章系统的软件设计349.1终端软件的设计思路349.2上电初始化模块379.3RS-485通信模块379.4GPRS通信模块39参考文献41Abstract421绪论本文提出了一种基于GPRS的无线抄表终端系统

3、的实现方案，在以GPRS为通信手段的基础上，对无线抄表终端进行了完整的设计与实现，本文的主要工作在于对GPRS通信模块软硬件上予以了实现，我们选用Philips公司的LPC2138微处理器和Siemens公司的MC55通信模块作为目标硬件，使用AT指令，完成与监控中心的通信。本文行文安排如下：第一章：介绍了无线传感器网络技术相关历史背景。第二章：介绍了无线传感器网络技术相关体系。第三章：介绍了基于无线传感器网络的应用系统发展现状。第四章：介绍了无线传感器网络的定义和特点。第五章：阐述了本文需要解决的一些问题。第六章：调研了燃气监测

4、系统通信的发展现状，分析了燃气远程监测系统中几种传统的通讯方式，并指出这些通讯方式的优点和不足之处，并对GPRS应用于电力系统通信进行了可行性分析，明确了课题的研究意义和实用价值。第七章：介绍了GPRS无线通讯技术的基本原理、网络结构、通信协议及基于GPRS的数据传输；并将它与几种无线的通讯方式进行了详细的比较，从而证明了它在远程测控领域中有着独特的优势。第八章：根据燃气远程监测系统的功能需求，设计了无线抄表终端硬件系统，详细介绍了各主要功能模块的设计。对终端单元用到的主要器件作了介绍，详细地分析了其中的各硬件电路，并对硬件电路设

5、计中涉及到电磁兼容性问题和抗干扰性措施进行了分析和讨论。第九章：针对终端的功能需求和主控制器的资源，终端软件系统采用了多任务调度机制；对各功能模块的软件实现进行了论述，详细论述了GPRS无线数据传输的软件设计思路。42第一章无线传感器网络技术历史背景无线传感器网络是大量的静止或移动的传感器以自组织和多跳的方式构成的无线网络，其目的是协作地感知、采集、处理和传输网络覆盖地理区域内感知对象的监测信息，并报告给用户。它的英文是WirelessSensorNetwork,简称WSN。大量的传感器节点将探测数据，通过汇聚节点经其它网络发送给

6、了用户。1996年，美国UCLA大学的WilliamJKaiser教授向DARPA提交的“低能耗无线集成微型传感器”揭开了现代WSN网络的序幕。1998年，同是UCLA大学的GregoryJPottie教授从网络研究的角度重新阐释了WSN的科学意义。在其后的10余年里，WSN网络技术得到学术界、工业界乃至政府的广泛关注，成为在国防军事、环境监测和预报、健康护理、智能家居、建筑物结构监控、复杂机械监控、城市交通、空间探索、大型车间和仓库管理以及机场、大型工业园区的安全监测等众多领域中最有竞争力的应用技术之一。美国商业周刊将WSN网络

7、列为21世纪最有影响的技术之一，麻省理工学院（MIT）技术评论则将其列为改变世界的10大技术之一。无线传感器网络的发展大致经历了以下几个阶段：第一阶段：最早可以追溯二十世纪70年代越战时期使用的传统的传感器系统。当年美越双方在密林覆盖的“胡志明小道”进行了一场血腥较量，这条道路是胡志明部队向南方游击队源源不断输送物资的秘密通道，美军曾经绞尽脑汁动用航空兵狂轰滥炸,但效果不大。后来，美军投放了2万多个“热带树”传感器。所谓“热带树”实际上是由震动和声响传感器组成的系统，它由飞机投放，落地后插入泥土中，只露出伪装成树枝的无线电天线，因

8、而被称为“热带树”。只要对方车队经过，传感器探测出目标产生的震动和声响信息，自动发送到指挥中心，美机立即展开追杀，总共炸毁或炸坏4.6万辆卡车。第二阶段：二十世纪80年代至90年代之间美军研制的分布式传感器网络系统、海军协同交战能力系统、远程战场传