无线传感器网络监控系统路由研究与设计

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1、武汉理工大学硕十学位论文摘要集成了传感器、嵌入式计算、网络和无线通信四大技术而形成的无线传感器网络是一种全新的信息获取和处理技术，它是一种新型的无基础设施的无线网络，能够协作地实时监测、感知和采集各种环境或监测对象的信息，并对其进行处理，传送到需要这些信息的拥护。无线传感器网络是计算机科学技术的一个新的研究领域，具有十分广阔的应用前景，引起了学术界和工业界的高度重视。无线传感器网络路由协议是在网络时变的信道和拓扑结构下，监控网络拓扑结构变化，变换路由信息，定位目的节点，产生、维护和选择路由，并根据选择的路径转发数据，提供网络的连通性

2、。由于无线传感器网络通常由大量密集的传感器节点构成，节点的能源、计算能力和带宽都非常有限，因而传感器节点和组网协议是无线传感器网络工程设计的重点。以此为主要内容，本文设计一种无线传感器监控网络，完成蓄电池化成过程中单体蓄电池电压、温度采集功能，实现了多节点自组织成树状结构的网络。该无线传感器网络是使用内嵌5l单片机的射频SOC(片上系统)r心9E5为核心芯片的具有电压、温度采集功能的微型嵌入式传感器单元所组建的局域网络；监控单元是以ARM7(PHILIPSLPC2292)为核心芯片，完成与上位机交互和发送操作命令到变流控制单元的功能

3、。论文首先介绍无线传感器网络体系结构，目标特点以及研究现状，并分析传感器节点和组网协议，结合方案要求提出系统设计方案。然后详细讲述网络控制单元相关硬件平台的设计工作，对各模块的功能、结构和主要工作原理进行了论述。接着分析和比较了国外提出的几种针对无线传感器网络的路由协议，从多角度分析路由协议的共性特点和个性特点，总结衡量路由协议优劣的评价标准。最后针对蓄电池充电监控系统中网络规模较大、节点经常加入或退出传感器网络等情况，分析各种路由协议的适用性，详细描述LEACH协议在本系统中的应用实现。结果表明在蓄电池充电监控的现场环境下，节点可

4、以稳定工作，LEACH协议可以较好的实现基于树状结构的组网。关键词：nRF9e5，无线传感器网络，LPC2292，嵌入式系统，分簇算法武汉理jI：人学硕十学位论文ABSTRACTWirelesssensornetwork．whichiSmadebytheconvergenceofsensor,nestedcomputation,networksandwirelesscommunicationtechnologies，isanoveltechnologyaboutacquiringandprocessinginformation．It

5、iSalate-modelwirelessnetworksofinfrastructuralessnetworkandCanbeusedfortesting。sensing。collectingandprocessinginformationofmonitoredobjects．WSNisanewresearchareaofcomputerscienceandtechnologyandhasawideapplicationfuture．Bothacademiaandindustrialareveryinterestedinit．Th

6、eroutingprotocolofWirelessSensornetworksatwhenthenetworkhasvariedchannelandtopology．Itaimatmonitoringthevarietyofthenetworktopology,exchangingroutinginfcIrmation．goingtodestinationnode，producing,holdingandselectingtherouting，transferringthedatapacketaccordingtheroutean

7、densuringtheconnectivityofthenetwork．Sensornodedesignandnetworkprotocoldesignalebothimportantprocessesofthenetwork．Thetaskofthisthesisistodesignakindofwirelesssensormonitotingnetworkaccomplishthefunct：ionofgathetingsinglecellbatteryvoltageandtemperatureofthebatteryform

8、ationprocess．ThiSwirelesssensornetworkisanetworkwiththeinlaysMCS51radiofrequencySOC(onpiecesystern)Nrf9E5asitscorechi