基于无线传感器网络的环境监测系统设计

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1、浙江大学硕士学位论文摘要传统的环境监测系统由于传感器成本高，部署比较困难，并且维护成本比较高，因此很难应用于环境恶劣的场合。本课题设计基于电力系统中高压母线温度监控的应用背景，实现了一种基于无线传感器网络的环境监测系统，提出了传感器节点．汇聚节点胡艮务器．客户端的四层结构。该系统将传感器节点任意部署在监测区域内，通过自组网的方式构成传感器网络；每个节点采集的数据经过多跳的方式路由到汇聚节点；汇聚节点将数据经过初步处理后存储到数据中心；远程用户可以通过Intemet访问数据中心的数据，并可进行远程任务控制。这种实现方式易于部署，降低了开发和维护成本，并且可以通过无

2、线通信方式获取数据或进行远程控制，极大地提高了系统的开发效率。本文共分为六章，第一章介绍了无线传感网络的研究意义、发展历程以及国内外发展状况；第二章从项目的实际要求出发，提出解决方案，分析系统结构体系，并选择硬件平台、操作系统、编程语言以及软件协议；第三章介绍系统硬件平台的具体设计方案，按照模块化结构，介绍各部分的硬件选型和电路设计，以及设计时要考虑的关键因素；第四章介绍了组件化编程语言nesC，具体分析了操作系统TinyOS的调度机制和通信模型，最后介绍了TinyOS的移植；第五章主要讲述环境监测系统软件的具体实现，首先分析了最底层节点中与硬件相关的设备驱动程

3、序的编写；其次，着重介绍数据采样和收集的过程以及系统所采用的通信机制；最后，简要介绍了服务器的实现和远程任务的控制；第六章总结了该系统尚存的不足，并对今后的发展方向进行了展望。关键字：无线传感器网络，温度测量，TinyOS，mica，无线收发浙江大学硕士学位论文AbstractBecauseofthehighmaintenancecostandcomplexityofdispose，traditionalenvironmentsurveillancesystemsarerestrictedinseveralcrucialapplicationswithbadci

4、rcumstance．Inordertosurveilthetempretureofhigh·vol嘲gebusinelectricsystems，anewimplementationofsurveillancesystembasedonWSN(WtrelessSensorNetwork)isproposedinthisthesis．Thesystemh勰four-layerarchitectu地：thesensornodes．thesinknode,thest,wv'erandtheclient．Saflsornodesareplacedinthesmveil

5、lanceareacasuallyandtheyconstmetaself-organizednetwo&automatically．Sensornodessendthecollectiondatatothesinknodeviamulti-hopro她whichisdeterminedbya删crotrfingprotocol，Thensinknodereveivesdataandsendsittotheremoteddatacenter,suchasadatabaseserver．Ultimately,anyclientintheInternetcanlin

6、ktotheserverandreviewthe№Thisthesisisdividedintosixparts．Chapter1introducesthehistoryofwirelesssensornetworksbriefly．Chapter2mtroducesthesolutionaccordingtooursystemneeds，anddecidesthekeytechnologies，includingsystemarchitecture，operatingsystemandsoftwareprotocols．Chapter3implementsap

7、latform,andm打oducesthedesignofeachmodule．Chapter4firstintroducesnesClanguagebriefly；thenanalyzestheschedulemechanismandcommunicationmoduleofYmyOS；finally,TmyOSistransplantedtoourplatform．Chapter5detailsthesoftwareimplementationonsensornodes,includingdrivesoftwareofdevices，datacollect

8、ion,wireless