具有能量自采集的无线传感网设计与实现.pdf

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3、。的研充成包含为得南京邮电大其它教育机构的学位或证书而使用过的材料果不获学一所做与我工作的志对本研的任何贡献均已在论文了明确的说明表示了谢意。同同巧中作并一。本人不，学位论文及涉及相关资料若有实愿意承担切相关的法律责任：：日研究生签名期鄉位论用南邮电大文使授权声明京学学本人授权南京邮电大可保向国家有关口或机构送交论文的复印件和电子文学留并部论文被查和借Ｗ的全或部分入有关数据库进行检索档；允许阅阅；可将学位论文部内容编；可Ｗ采用影印、或扫手段保、汇学位论文。本文电子文档的内容和纸质缩印描等复制存编本一生致（）

4、。论文的内容相。论文的公布包括刊登授权南京邮电大学研究院办理。涉密位论文在解密本授权书学后适用＾研：：２生签名导日究师签期《＿叫TheDesignandImplementationofEnergy-HarvestingWirelessSensorNetworkThesisSubmittedtoNanjingUniversityofPostsandTelecommunicationsfortheDegreeofMasterofEngineeringByXiaChuanSupervisor:Prof.ShaoShixiangMar

5、ch2015摘要随着微功耗芯片的发展，嵌入式系统的成熟，无线传感网络逐渐走进了农业生产。无线传感网络在农业信息的获取与传输上有着天然的优势，它有着信息采集精度高，信息实时性高，适应各种恶劣环境，免维护等一系列特点。本文针对农林环境监控的实际需求，设计了一套基于嵌入式系统的远程环境监测系统，该系统能够在长期无人值守的环境中监测土壤温湿度以及光照强度，并可以在无需事先建立长距离有线或无线链接的情况下，将监测数据取回监测终端，同时能量收集模块可以收集太阳能并将其转化为电能，以实现网络的自供电。系统由三类节点组成：信息采集节点、汇聚节点、特殊移动节

6、点。若干信息采集被部署在监测区域内，负责采集环境数据，并将数据发送给汇聚节点；汇聚节点将接收到的数据存储起来；特殊移动节点负责将汇聚节存储的数据取回监控基地。节点之间的通信采用Zigbee方式，特殊移动节点与基地监控终端的连接采用串口方式。为了延长系统的工作寿命，本文研究了太阳能能量收集技术，设计了集成式能量收集方案以及组合式能量收集方案，并对集成式能量收集方案进行了实现及测试。本文在对经典的无线传感网络路由协议（LEACH协议）深入分析的基础上，结合能量收集无线传感网络的特点予以改进。确定了网络中的最优簇头数，并利用K-means聚类算法

7、对节点进行分簇，确保了簇头数目及分布的合理性。使用Matlab对改进协议进行了仿真。关键词:无线传感网络，能量收集，太阳能，路由协议，LEACH协议IAbstractWiththedevelopmentoflow-powerchipsandembeddedsystems,thewirelesssensornetwork(WSN)graduallyentersthefieldofagriculturalproduction.Wirelesssensornetworkhasagreatadvantageacquisitionandtransmi

8、ssionoftheagricultureinformation.Itprovidesreal-timeinformationwithhighaccuracy.Itadaptst