基于6LoWPAN技術(shù)的氣體環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng).pdf

1、隨著大氣污染問題的日益加劇，對(duì)氣體環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)的研究迫在眉睫。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的興起使對(duì)空氣中有害氣體的檢測更趨于智能化，可徹底實(shí)現(xiàn)無人監(jiān)控下的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)監(jiān)控，節(jié)約了大量的人力成本。網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，傳感器技術(shù)，嵌入式技術(shù)都在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中發(fā)揮了重要的作用，逐步走向我們的生活，為我們提供方便。
　　本論文在學(xué)習(xí)了很多已有的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的相關(guān)知識(shí)的基礎(chǔ)上，闡述了一種基于6LoWPAN技術(shù)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在氣體環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用架構(gòu)。其中主

2、要分為四大主體部分：節(jié)點(diǎn)、協(xié)議棧、網(wǎng)關(guān)、遠(yuǎn)程傳輸。本文研究的核心在于設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一種氣體環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)，成功地將6LoWPAN技術(shù)引入其中，具體應(yīng)用到了大氣污染監(jiān)控系統(tǒng)中，為同行業(yè)提供了參考依據(jù)。
　　首先，本系統(tǒng)采用了四個(gè)監(jiān)控節(jié)點(diǎn)，能夠?qū)崿F(xiàn)氣體環(huán)境監(jiān)控信息的感知。各個(gè)子節(jié)點(diǎn)以STM32微處理器為控制核心，以半導(dǎo)體射頻收發(fā)芯片AT86RF231為數(shù)據(jù)發(fā)送和接收芯片，同時(shí)連接 USB轉(zhuǎn)串口電路、E2PROM電源電路、晶振和復(fù)位電路，實(shí)

3、現(xiàn)了數(shù)據(jù)在低功耗下的無線通信傳輸，構(gòu)成以 IPv6為通信協(xié)議的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)。同時(shí)外設(shè)分別連接四種氣體傳感器，可檢測硫化氫、氨氣、二氧化硫、PM2.5/Pm10.0五種大氣污染氣體。
　　其次，實(shí)現(xiàn)了一個(gè)6LoWPAN星型網(wǎng)絡(luò)。通過在各個(gè)PAN中移植Contiki操作系統(tǒng)，全面支持下一代通信協(xié)議 IPv6在無線個(gè)域網(wǎng)中運(yùn)行。以 IEEE802.15.4標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)成6LoWPAN協(xié)議棧，數(shù)據(jù)報(bào)文在6LoWPAN網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行低功耗數(shù)據(jù)傳輸。

4、
　　再次，嵌入式平臺(tái)的網(wǎng)關(guān)使用，不僅對(duì)6LoWPAN無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總，構(gòu)建了系統(tǒng)網(wǎng)關(guān)，還提供了上傳客戶端應(yīng)用程序的數(shù)據(jù)接口。其中網(wǎng)關(guān)部分采用CORTEX A8DB開發(fā)板為網(wǎng)關(guān)開發(fā)設(shè)備，采用虛擬儀器技術(shù)移植到嵌入式平臺(tái)的方法來進(jìn)行網(wǎng)關(guān)部分的軟件開發(fā)，節(jié)約了界面開發(fā)的時(shí)間。數(shù)據(jù)在經(jīng)過匯總后通過以太網(wǎng)傳輸至遠(yuǎn)程監(jiān)控終端中，在遠(yuǎn)程監(jiān)控終端與網(wǎng)關(guān)數(shù)據(jù)接口完成對(duì)接后繪制了采樣波形圖，結(jié)合大氣環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)異常的數(shù)據(jù)進(jìn)行報(bào)警，通