基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著傳感器技術(shù)、現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和無(wú)線通信等技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)展，推動(dòng)了具有現(xiàn)代意義上的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的產(chǎn)生和發(fā)展。ZigBee技術(shù)作為一種新興的低功耗、低速率、低成本的短距離無(wú)線通信技術(shù)，很快便成為了無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中首選的通信協(xié)議。本文將ZigBee技術(shù)應(yīng)用到數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中，避免了傳統(tǒng)有線傳感器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)布線量大、安裝和維護(hù)費(fèi)用高、可靠性差等缺點(diǎn)。
　　在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，以電機(jī)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)為背景。通過(guò)對(duì)無(wú)線通信、硬件、軟件方面的需求分

2、析，設(shè)計(jì)了系統(tǒng)的總體方案。結(jié)合數(shù)據(jù)采集和ZigBee的技術(shù)特點(diǎn)提出了本系統(tǒng)在設(shè)計(jì)時(shí)需要解決的一些關(guān)鍵問(wèn)題。
　　在設(shè)計(jì)過(guò)程中，選擇了ZigBee樹狀網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和樹狀路由算法。在詳細(xì)分析了其在網(wǎng)絡(luò)路由發(fā)生故障時(shí)原有路由維護(hù)機(jī)制不足的基礎(chǔ)上，提出了一種基于鏈路質(zhì)量指示值(Link Quality Indicator，LQI)的主動(dòng)路由維護(hù)機(jī)制。在此機(jī)制下，路由節(jié)點(diǎn)通過(guò)主動(dòng)檢測(cè)節(jié)點(diǎn)間的鏈路質(zhì)量指示值，在發(fā)現(xiàn)不適合做路由時(shí)主動(dòng)斷開連接，從而

3、降低了路由故障對(duì)系統(tǒng)的影響。
　　在充分研究分批估計(jì)算法和自適應(yīng)加權(quán)融合算法的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了分批自適應(yīng)加權(quán)數(shù)據(jù)融合算法。通過(guò)分批估計(jì)得到單個(gè)傳感器的均值和方差，根據(jù)得到的均值和方差基于自適應(yīng)加權(quán)融合算法計(jì)算出各個(gè)傳感器的最優(yōu)加權(quán)因子，最終得到需要的結(jié)果。通過(guò)實(shí)例分析驗(yàn)證了算法的可行性，同時(shí)將算法應(yīng)用到了本文設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中。
　　最后，給出了系統(tǒng)的具體設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)過(guò)程，硬件上選擇了TI公司的CC2430作為主芯片設(shè)計(jì)了網(wǎng)絡(luò)