基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的節(jié)能型圖書館環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計(jì)與研究.pdf

1、隨著經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，文化建設(shè)越來越深入和全面，我國的圖書館數(shù)量也在迅速增長，有效促進(jìn)了人民的精神文明建設(shè)。但同時(shí)，如何保證圖書的使用壽命，為讀者提供一個(gè)良好的讀書環(huán)境，并做好圖書館的節(jié)能工作，成為了圖書館建設(shè)發(fā)展中不可忽視的問題。本文從這些問題出發(fā)，調(diào)研了當(dāng)前我國圖書館的現(xiàn)狀，結(jié)合近年來最熱門的技術(shù)之一無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了圖書館環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)，能有效地監(jiān)測圖書館的溫濕度環(huán)境變化情況，為上述問題的解決提供了一條有效的途徑。

2、>　　該監(jiān)測系統(tǒng)主要包括無線傳感器監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)和上層應(yīng)用軟件兩大部分。監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)主要用于采集和傳輸圖書館溫濕度等環(huán)境數(shù)據(jù)，上層應(yīng)用主要為通過Web等相關(guān)技術(shù)實(shí)時(shí)查看環(huán)境數(shù)據(jù)的變化，以便采取相應(yīng)的處理措施。
　　本文首先對(duì)監(jiān)測系統(tǒng)進(jìn)行了總體分析與設(shè)計(jì)，介紹了該監(jiān)測系統(tǒng)的軟硬件總體架構(gòu)。
　　其次，根據(jù)圖書館的內(nèi)部具體結(jié)構(gòu)和實(shí)際監(jiān)測區(qū)域分布，重點(diǎn)研究了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的路由算法，以滿足實(shí)際監(jiān)測環(huán)境的傳感器數(shù)據(jù)傳輸。通過對(duì)LEPS(Lin

3、kEstimationandParentSelection，鏈路估計(jì)和父節(jié)點(diǎn)選擇)、CTP(CollectionTreeProtocol，匯聚樹協(xié)議)和LBCTP(LoadComplete-balancedCollectionTreeProtocol，負(fù)載均衡匯聚樹協(xié)議)三種匯聚算法的優(yōu)缺點(diǎn)分析，在綜合考慮跳數(shù)、鏈路質(zhì)量和節(jié)點(diǎn)能量的基礎(chǔ)上，提出了一種適應(yīng)圖書館環(huán)境的綠色節(jié)能的ECCTP(EnergyConservationCollect

4、ionTreeProtocol節(jié)能匯聚樹協(xié)議)算法。仿真結(jié)果表明，ECCTP可以有效降低能耗，同時(shí)，能有效延長網(wǎng)絡(luò)的生命周期。
　　最后，本文在無線傳感器節(jié)點(diǎn)上，基于TinyOS系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)采集功能，設(shè)計(jì)了傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包和廣播包，實(shí)現(xiàn)了ECCTP路由算法;同時(shí)，在網(wǎng)關(guān)上基于Android系統(tǒng)搭建了Web服務(wù)器，使用了Servlet技術(shù)和SQLite數(shù)據(jù)庫，將采集到的環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到網(wǎng)關(guān)數(shù)據(jù)庫中，并設(shè)計(jì)了遠(yuǎn)程用戶查看數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)界面