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1、基于无线传感器网络和GPRS的无线远程监控系统设计杜向党,李淼,张继红(西北工业大学航海学院,陕西西安710072)DesignofRemoteEnvironmentMonitorSystemBasedonWirelessSensorNetandGPRSDUXiang2dang,LIMiao,ZHANGJi2hong(SchoolofMarineTechnology,NorthwesternPolytechnicalUniversity,Xi’an710072,China)摘要:设计了一种基于无线传感器网络和的技术,可以嵌入各种设
2、备中,便于扩展,同时支持GPRS技术的无线远程监控系统,实现了局部无线地理定位功能,无须布线,非常适合应用在需要多点[1]到远程无线的连接,并给出了基于CC2430,GPS,监控的复杂环境中.采用GPRS网络进行数据传GPRS和单片机的无线传感网络中心节点的设计方输的模块体积小、功耗低,适合作为无线传感器网络[2]案.的中心节点.本文的设计实现了环境信息的实时、关键词:无线传感网络;远程监控;CC2430;远程无线监控,可以克服有线技术的不足,有效提高GPRS监控的效率,降低成本.中图分类号:TN91系统总体设计文献标识码:A文章
3、编号:100122257(2010)0220072203整个系统分为远程监控中心和现场监控网络两Abstract:Thispaperintroducesakindofwire2部分.远程监控控制中心主要由监控中心服务器、数lessandremotemonitorsystembasedonWSN据库系统与应用软件和GPRS通信模块组成;现场(wirelesssensornet)andGPRStocompletethe监控网络主要由无线传感网络实现,包括监控中心connectionbetweenlocalwirelesssystema
4、ndre2节点和监控终端节点组成.监控中心节点由GPS接motewirelesssystem,especiallyputsforwardsthe收机、单片机、CC2430模块和GPRS通信模块组成;监控终端节点由传感器和CC22430模块组成.designofthecentralnodeofWSNbasedon由GPRS网络实现远程监控中心和现场监控网络CC2430,GPS,GPRS,microcomputer.之间的通信.将本系统用于现场监控时,将终端节点Keywords:WSNremote;monitor;CC2430;放置监
5、控区域内,终端节点能够自主形成无线监控GPRS网络.每个节点搜集周围环境的温度、湿度和设备状态等信息,通过无线传感网络信息传至ZigBee中心0引言节点,由中心节点通过GPRS网络将数据信息及中心节点的地理信息发送到监控中心,与控制端交换对于大型企业或者生产部门,必须对生产现场信息和指令,监控人员根据检测信息及时进行决策的人员、设备和环境信息进行监控,特别是在无人值和处理.守的情况下,能够对现场信息进行自动监控.因此,要求监控系统无人值守、网络化、便于操作和管理、2系统主要模块硬件设计成本低廉.传统的监控系统多数通过有线方式进行2
6、.1现场监控网络硬件数据传输,成本比较高,且维护困难,扩展性差.Zig2现场监控网络主要由监控中心节点和监控终端Bee是近年来出现的面向低成本设备无线联网要求节点组成,其中监控终端节点主要完成数据采集,监收稿日期:2009209211控中心节点一方面接收终端节点的环境信息,同时·72·1机械与电子22010(2)要将环境信息和地理信息通过GPRS网络发送至远程监控控制中心.2.1.1监控终端节点设计监控终端节点由传感器模块、CC2430ZigBee模块和电源模块组成.传感器负责监控区域内信息的探测和数据转换;CC2430负责控制整
7、个节点的管理、数据采集和无线通信;电源模块为传感器节点提供运行所需的能量.2.1.2监控中心节点设计监控中心节点由单片机、CC2430ZigBee模块、图1中心节点实物GPRS通信模块、GPS接收机和电源组成.其中单片2.2远程监控中心硬件机为主控机,管理协调中心节点的所有功能,完成与远程监控中心主要由监控中心服务器、数据库GPS接收机、CC2430模块的数据通讯,同时控制系统与应用软件、GPRS通信模块组成,其详细设计GPRS通信模块发送和接收数据.系统中集成了从略.GPS接收机,主要是考虑便于现场监控网络系统的移动监测和随机布
8、点需要.3软件设计a.单片机.监控中心节点选用8051系列单片3.1GPS模块位置信息采集机,由于GPRS,CC2430和GPS模块都需要通过串系统中的地理信息通过串口通讯程序获取口与单片机通信,因此通过模拟开关74HC4052芯[4]＄GPRMC
