基于ARM和AdHoc无线自组网的水环境监测系统

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1、基于ARM和AdHoc无线自组网的水环境监测系统摘要；对湖泊水环境监测系统研究目的、水环境监测的内容、；为了提高远程监测湖泊水环境的效率和可靠性；Adlloc是一种不依赖于固定设施的、自组织的无线；分析了AdHoc网络的体系结构，包括AdHoc网；此系统效率和可靠性高，成本低，抗损坏性强，具有很；关键词：水环境监测系统ARMAdHoc自组网协议；目录；1水环境监测概述；1.1摘要对湖泊水环境监测系统研究目的、水环境监测的内容、监测系统设计要求及所能达到的性能指标做简要介绍。为了提高远程监测湖泊水环境的效率和可靠性。提出一种基于ARM和AdHoc无线自组网的水环境监测系统的设计，给出此

2、系统的整体架构，分析此系统的硬件组成，采用LPC2478作为主控制单元，HLK-WIFI-M03作为无线通信模块。AdHoc是一种不依赖于固定设施的、自组织的无线网络，其组网方便、快捷，不受时间和空间限制，既可应用于救援、会议、战场、探险、远距离或危险环境中的目标监控等场合，还可用于末端网络的扩展。AdHoc网络的主要特点是无线传输、动态拓扑、多跳连接、信道共享和带宽受限。分析了AdHoc网络的体系结构，包括AdHoc网络节点结构，网络拓扑和一种用于AdHoc网络的通用协议栈，详细探讨了协议栈各层的相关设计问题，包括设计要点、策略和方法，进而针对本监测系统的实际情况，根据采用的方案对

3、AdHoc网络的协议栈及各层协议的设计做了详细的分析。此系统效率和可靠性高,成本低，抗损坏性强，具有很好的发展前景。关键词：水环境监测系统ARMAdHoc自组网协议设计1水环境监测概述11.1研究冃的11.2监测系统的耍求11.3水环境监测内容11.4监测系统工作性能指标12技术方案对比….22.1方案一：基于ARM和无线自组网的水环境监测系统21.1.1系统的幣体架构22.1.2系统的硬件组成32.2方案二：基于工业以太网的水环境监测网络系统42.3方案比较和选择43AdHoc网络的体系结构61.1节点结构63.2网络拓扑63.3AdHoc协议栈84方案的实现方式114.1物理层1

4、.1.1处理器模块114.1.2无线通信模块114.1.3物理层标准的选择124.2数据链路层134.2.1MAC子层134.2.2逻辑链路子层(LLC)154.3网络层…154.3.1地址分配方式154.3.2路由机制的选择164.4传输层...174.4.1传统TCP协议及其遇到的挑战174.4.2基于拥塞控制的AdHoc传输层协议改进机制194.5应用层…21参考文献221水环境监测概述1.1研究冃的湖泊生态环境的改变在自然状况下是缓慢而长期的，逐渐由量变到质变，最后直至消亡，人类的活动加速了这个量变过程，从而丧失了极其可贵的湖泊资源，破坏了湖泊的环境，也使湖泊失去了它原本的使

5、用价值。设计本监测系统冃的在于对水质进行检测，找出其屮的污染因子，以掌握其水质现状及其变化趋势；并在此基础上，对环境污染作出预测、预报和预防。1.2监测系统的耍求①湖泊面积：500*500（平方米）②监测点数量:100③与监测中心的距离：5公里1.3水环境监测内容（1）水质色度：通过色度粗略评价水质。（2）水质PH值：分析水的酸碱度，使其与天然水质PH约6-9相比看污染状况。（3）水质水温：水温是主耍的水质理化指标，为必测项冃。（4）电导率：测水的导电能力，看水中的离子浓度大小，看无机污染程度。（5）水质浊度：我们没有测水屮具体悬浮物的量，通过浊度能给予一定的反映。1.4监测系统工作

6、性能指标⑴传输方式：无线传输⑵传输速率：监测区传感器节点传输速率可达可达11KB/S⑶传输距离：监测区现场无线传输模块在满足一定发射功率的情况下,传输距离可达100米左右，主站节点与监测屮心利用移动蜂窝系统通信，所以在蜂窝通信系统的覆盖范I韦I内可传输信息。2技术方案对比2.1方案一：基于ARM和无线口组网的水环境监测系统嵌入式系统（EmbeddedSystem）是一种软硬件可扩充或裁剪的专用计算机系统，以面向应用为主，是将计算机技术,半导体技术和电子技术以及各个行业的具体应用相结合的产物。随着电子技术、通信技术、计算机技术的发展，全球日益信息化，嵌入式系统以其体积小、功耗低、使用方

7、便等特点，广泛应用于各种工业、民用的计算机系统中。在此提出一种运用ARM和AdHoc技术组成的一个远程无线监测湖泊水环境系统的方法。该系统具有成本低，可靠性高，维护方便的优点。AdHoc网络是一种特殊的无线移动网络，网络中所有结点的地位平等,无需设置任何的中心控制结点。网络中的结点不仅具有普通移动终端所需的功能，而且具有报文转发能力。AdHoc网络没有严格的控制中心。所有节点的地位平等，即是一个对等式的网络。节点可以随时加入和离开网络。任何节点的故障不会影