分布式无线传感器网络在线监测智能系统

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1、摘要随着供电系统、片上系统、无线技术以及低功耗嵌入式的发展，从而孕育出崭新的学科一无线传感器网络技术，它的重要特点是低成本、分布式和自组织等。现代信息技术的三大基础是传感器技术、通信技术和计算机技术，而无线传感器网络能将这三种技术结合在一起，实现了信息的采集、传输和处理的真正统一。本文研究的是无线传感器网络技术在环境监测中的使用，它包括节点部分和网络部分。在节点部分中，将测量大气环境参数，如温度、湿度、光照、S02等，多种传感器，经过相应的电路转换后，传送到单片机中，单片机经过一定的数据处理后通

2、过无线通信发送出去。本文分析了各种传感器性能的优劣，确定了所选传感器以及对应的设计电路，并且对重要的软件部分的设计也做出了详细的说明。多个节点以一定的通信协议连接起来，构成了网络部分。本文重点研究了无线路由协议和基于数据竞争的MAC协议。详细说明了一种基于地址的LEACH协议，并重点研究了它的算法机制；数据链层协议研究了基于数据竞争的S．MAC协议，并说明了它的工作机制，非常适合中型的无线传感器网络系统。本文通过大量实验，验证了无线传感器网络节点设计的正确性，并用MATLAB进行网络仿真，通过对

3、能耗、延时等方面验证了S．MAC协议的优势。该系统有效地提高了国内无线传感器网络技术的研究水平。关键词：无线传感器网络；节点；网络；S-MAC＼渊AbstractAsthedevelopmentofthemicro·electro-mechanismsystem，systemonchip，wirelesscommunicationandembeddedsystemwimlow-powerconsumption，theseinoculationanewsubject-WirelessSensorN

4、etworks，WSN．Ithasthecharacteristicsoflow-cost，distributed，self-organizationandSOon．Modeminformationtechnologyhasthreebasis：sensortechnology,communicationtechnologyandcomputertechnology．WirelessSensorNetworkscallbringthethreekindsoftechnologytogether,

5、realizetheinformationcollection，transmissionandprocessingoftherealunity．ThispaperstudiesWSNintheuseofenvironmentalmonitoring．Itincludesnodeandnetworkparts．Measurementsofthe撕nosphericenvironmentparametersofthesensorforexampletemperature,humidity,light

6、,S02andSOOn，wouldbesenttothesinglechipmicrocomputerafterthecorrespondingcircuit．Thedatacouldbemanagedinthesinglechipmicrocomputerthenbesentbythewirelesscommunication．Thepaperanalysedthecharacteristics，determinedthetypesofSensors，designedthecircuitsan

7、dmadeadetailexplanationabouttheimportantsoftware．Aboutthewirelesssensornetworkpart,thisPapermainlystudiedthenetworklayerwithroutingprotocolanddatachainlayerwithMAC．Aftermanykindsofagreementcomparison，thepaperexplainedthesuperiorityofLEACHagreementind

8、etail，andthepaperstudiedthealgorithmmechanism．Also，thispaperstudiedtheMACagreementofthedatachainlayerbydatecompeted．Thearticleintroducedsixworkingmechanisms．ItWasverysuitableformediumMSN．Thepaperv甜fiedthecorrectnessofenvironmentalparametersafteralarg