无线传感器网络网关的研究与设计

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1、朵ｉ种成Ａ香ＦＣＨＩＮＡＵＮＩＴＹＯＦ亡ＬＥＣＴＲＱＮＩＣｓｃ１巨ＮＣＥＡＮＤＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹＯＩＶＥＲＳ？硕±学位论文ＭＡＳＴＥＲＴＨＥＳＩＳ—＇ｔ響７论文题目无浅传感器网络网关的妍堯与设计学科专业信号与信息处理学号２０１３２１０２０４５７作者姓名黄充指导教师伍瑞卿副教授一Ｉ分类号密级注1UDC学位论文无线传感器网络网关的研究与设计（题名和副题名）黄充（作者姓名）指导教师伍瑞卿副教授电子科技大学成都（姓名、职称、单位名称）申请学位级别硕士学科专业

2、信号与信息处理提交论文日期2016.03.29论文答辩日期2016.04.27学位授予单位和日期电子科技大学2016年6月答辩委员会主席评阅人注1：注明《国际十进分类法UDC》的类号。ResearchandDesignofWirelessSensorNetworkGatewayAMasterThesisSubmittedtoUniversityofElectronicScienceandTechnologyofChinaSignalandInformationProcessingMajor:HuangChongAuthor:WuRuiQingSup

3、ervisor:SchoolofElectronicEngineeringSchool:独剑性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作。及取得的研究成果据我所知，除了文中特别加Ｗ标注和致谢的地方夕ｈ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作了明确的说明并表示谢意。、私４６作者签名：罕日期：Ｗ年／月２日牛论文使用授权ｔ本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使

4、用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可Ｗ将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可レッ采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后应遵守此规定）為：章若导师签名作者签名：／／名緣作日期＞６；扣／＜年月３４日摘要摘要从20世纪末到现在，伴随着中国经济的快速发展和科学技术的进步，无线传感器网络(WSN)技术得到了长足的发展和应用。由于无线传感器网络技术具备低功耗、网络自组织、健壮性强、网络容量大、开发灵

5、活等特点，弥补了传统的有线传感器网络成本高、不易维护以及不易更新升级等缺点。所有这些使得WSN在军事侦查、医疗应用、环境监测、智能家居和现代农业等方面得到了越来越广泛的应用。网关作为不同网络间的协议转换装置，在网络融合中起着桥梁的作用。特别是现在“互联网+”被提升到“国家战略”地位，将它和传统行业结合成为时代的口号。通过网关装置把WSN连入以太网进而连入互联网，从而实现在远程端查看网络的工作状态和控制网络中节点的工作。针对环境监测和农业应用领域，本文提出了一种将WSN连入以太网的网关方案，通过相关软件硬件设计了一个ZigBee无线传感器网络连入以太

6、网的网关系统，实现了远程端显示具体的网络状态，控制网络中节点的工作，显示节点采集的传感器数据等功能。另外设计了一个适用于农业应用中飞虫自动计数的传感器装置，实现了飞虫的自动计数以及上报。具体工作如下：1、研究分析了当前几种常用的无线通信方法，结合实际的应用需求，分析并给出了基于ZigBee通信的无线传感器网络组网，采集环境参数的方法。2、分析当前常用的几种把无线传感器网络连入外界网络的方案，提出了基于W5100芯片的把ZigBee无线传感器网络连入以太网的网关方案。3、基于给定的方案，完成了相关的硬件平台选型以及相关设计，完成整个系统的软件开发。具

7、体完成协议栈Z-Stack的移植以及对应应用层软件的开发，以太网芯片底层驱动的编写，远程端监控软件的编写和网关系统软件的设计编写。4、基于红外传感器器技术设计了一款应用于农业的飞虫自动计数装置，完成硬件和软件的开发。本文所设计并实现的ZigBeeWSN转以太网网关系统，经过各方面的模拟测试达到了预期要求。关键词：无线传感器网络，ZigBee，网关，飞虫计数IABSTRACTABSTRACTFromthelate20thcenturytonow,withtherapiddevelopmentofourcountry'seconomyandthepro

8、gressofscienceandtechnology,WirelessSensorNetwork(WSN)technol