嵌入式wsn数据采集融合网关的设计与实现

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1、代号10701学号1011120626分类号TN919.5密级公开题（中、英文）目嵌入式WSN数据采集融合网关的设计与实现DesignandImplementationofEmbeddedWSNstemacquisitionsystemGatewayofDataAcquisitionandFusionSystem作者姓名杜强指导教师姓名、职务胡方明教授学科门类工学学科、专业电路与系统提交论文日期二○一三年一月西安电子科技大学学位论文独创性(或创新性)声明秉承学校严谨的学风和优良的科学道德，本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成

2、果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果；也不包含为获得西安电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切的法律责任。本人签名：日期西安电子科技大学关于论文使用授权的说明本人完全了解西安电子科技大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属西安电子科技大学。学校有权保留送交论文的复印件，允许查阅和借阅论文；学校可以公布论文的全

3、部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。同时本人保证，毕业后结合学位论文研究课题再攥写的文章一律署名单位为西安电子科技大学。本人签名：日期导师签名：日期摘要摘要嵌入式无线传感器网络网关是一个集成网络通信、无线传感技术、嵌入式技术和分布式信息技术的网络设备，连接着无线传感器网络和外部互联网，在无线传感器网络中发挥着重要的枢纽作用。设计和实现一种功能强大、易于部署及具有可重构性的无线传感器网络网关具有重要的应用价值和发展前景。ZigBee技术作为短距离无线通信技术的代表之一，具有低功耗、短时延、自愈力强等诸多优点，可以广泛应用于低速无线传感

4、器网络中。根据目前无线传感器网络的发展趋势，传统的有线传感器网络数据采集监控系统具有高成本、难维护及不易升级等缺点。结合无线通信网络和嵌入式系统技术，本文设计了一种基于FPGA的嵌入式无线传感器网络网关平台，实现了ZigBee无线传感网络和以太网的互连。论文首先对课题的背景做了简要的介绍，包括嵌入式无线传感器网络网关的简单介绍以及SOPC技术所涉及到的概念。然后对网关的软硬件进行了分析，提出了一个基于SOPC技术的系统方案。其次介绍了网关的软硬件系统设计，主要包括SOPC硬件系统的构建、μC/OS-II操作系统的应用程序开发和ZigBee节点的软硬件设计。

5、最后对网关的功能进行了测试。测试结果实现了ZigBee网络与以太网之间的数据转发和融合。与传统网关相比，本文设计的网关具有低成本、易移植、兼容性等优势，在无线传感器网络中具有一定的应用价值。关键词：嵌入式无线传感器网络网关ZigBee数据采集数据融合μC/OS-IIAbstractAbstractEmbeddedwirelesssensornetworkgatewayisanetworkequipmentthatintegratedwithnetworkcommunication,wirelesssensortechnology,embeddedtechn

6、ologyanddistributedinformationtechnology.ConnectedwiththewirelesssensornetworkandexternalInternet,gatewayplaysapivotalroleinwirelesssensornetwork.Thedesignandimplementationofapowerful,easytodeployandreconfigurableofwirelesssensornetworkgatewayhasimportantapplicationvalueandprospec

7、t.Astherepresentativeofshortrangewirelesscommunicationstechnology,ZigBeehasplayedanimportantroleonwirelesssensornetworkapplications.Accordingtothedevelopmenttrendofwirelesssensornetworks,thetraditionalwiredsensornetworkdataacquisitionmonitoringsystemhasthedisadvantagesofhighcost,h

8、ardmaintenanceanddifficultupgrade