基于链路评估wsn环境监测系统设计和实现论文

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1、基于链路评估的WSN环境监测系统的设计与实现摘要随着信息技术的快速发展，无线传感器网络技术在农业、工业、生物医学和军事领域都得到了广泛的应用。然而目前国内大多数室内环境的监测采用的还是人工测量或者有线监测系统，有线监测系统需要大量的布线，不仅费时费力，增加成本，而且一旦监测区域发生变化，整个系统需要重新布置线路，非常不便，所以如何对室内环境进行便捷、有效的监测就显得很重要。本文将无线传感器网络应用到室内环境的监测中，根据其无线传输和灵活部署的特点，提出了无线传感器网络环境监测系统的方案，在硬件上是基

2、于CCll00无线收发芯片和ATMEGA98单片机进行设计的，并详细给出了这两块芯片的特点；在软件上，分析了传感器节点和汇聚节点的工作流程，并对节点的软件部分进行模块化设计，其中汇聚节点增加了串口通信部分的设计。除此之外，还设计了数据采集系统来实现对数据的接收，当出现报警情况时，系统会将报警的具体信息显示在界面上，用户可以及时发现，还可以对历史数据进行查询和对报警阈值进行设置，最重要的是，当监测的区域发生变化时，可以通过该系统及时改变节点和物理位置的绑定关系，避免了有线系统重新布线带来的不便，最后通

3、过现场部署，组建小型测试网络实现对系统的测试，并取得了不错的效果。无线传感器网络链路质量的评估对网络的性能至关重要。首先对三种常用的链路质量评估因子：包接收率、接收信号强度指示和链路质量指示进行了分析，并阐述了各自的缺点和不足。为了能得到一个比较准确的链路评估模型，在大量实测数据的基础上分别分析了距离、功率和包接收率之间的相关性，并通过曲线拟合技术得到各自的曲线模型，之后根据这2个曲线模型，利用SPSS软件分析计算出了一种基于距离和功率的三维链路质量评估模型，并且通过实验进行了验证，该模型只需要知道

4、节点间的距离和发送功率，将这两个参数带入模型，就可以近似的求出包接收率，得到当前的链路状况，而且可以降低网络的能耗，在无线传感器网络的实际应用和无线链路的仿真研究中都有很好的参考价值。关键词：无线传感器网络；环境监测；链路质量；包接收率；链路评估模型ⅡAbstractWiththeextraordinarilyrapiddevelopmentofinformationtechnology,WSN(Wirelesssens；ornetwork)technologyowesbroadlyapplicat

5、ionprospectindomainsofagriculnlre，industrial，bio．medicaltreatmentandmilitarydefense．Howevermostdomesticindoorenvironmentalmonitoringmethodsisstillmanualmeasurementorwiredmonitoringsystem，itrequiresalotofwiring，notonlytime_consumingandincreasethecost，bu

6、talsoneedre-arrangementofthelinetothewholesystemwhenthemonitoringofregionchanges．Itbringsmuchinconvenience，SOhowtomaketheindoorenvironmentalmonitoringmethodsmoreconvenientandeffectiveismoreimportant．Inthispaper，WSNisintroducedtoindoorenvironmentalmonit

7、oring，andanoveraIIdesignschemeofenvironmentalmonitoringsystemisproposedbasedonitscharacteristicsofwirelesstransmissionandflexibledeployment．ThehardwareofnodesisdesignedbasedonCCl00wirelesstransceiverandATMEGA88microcontroller,andshowthedetailedcharacte

8、risticsofthetwochips．Insoftware，theworknowofthesensornodeandsinknodeisanalyzedatfirst，thenthenodeisdesignedbymodule，andthedesignofserialcommunicationpartisaddedinsinknode．Inaddition，thedataacquisitionsystemisalsodesignedtoachievetheproc