無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的中繼實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著無(wú)線通信、嵌入式微系統(tǒng)和傳感等技術(shù)的進(jìn)步，推動(dòng)了低功耗多功能傳感器的快速發(fā)展，使在微小體積內(nèi)可以集成信息采集、數(shù)據(jù)處理和無(wú)線通信等功能的系統(tǒng)。而無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)(wirelesssensornetwork，簡(jiǎn)稱WSN)就是將大量傳感器節(jié)點(diǎn)部署在監(jiān)測(cè)區(qū)域進(jìn)行監(jiān)控，并通過(guò)無(wú)線路由中繼通信的方式形成一個(gè)多跳自組織網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，并協(xié)作的感知、采集和處理網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域的監(jiān)測(cè)信息，并發(fā)送給觀察者。 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用無(wú)線通信將特定區(qū)域采集、經(jīng)過(guò)

2、處理的數(shù)據(jù)，傳輸?shù)接^測(cè)節(jié)點(diǎn)，由于其能夠自行組網(wǎng)，不受有線網(wǎng)絡(luò)的約束，使用更為靈活，具有廣泛的應(yīng)用前景，而引起了學(xué)術(shù)界和工業(yè)界的高度重視，被稱為是2l世紀(jì)最有發(fā)展前景的技術(shù)之一。相對(duì)于移動(dòng)通信網(wǎng)、無(wú)線局域網(wǎng)、Ad-hoc網(wǎng)絡(luò)等常見(jiàn)的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)而言其具有很多新的特點(diǎn)和研究熱點(diǎn)，其中比較關(guān)鍵的有中繼協(xié)議，節(jié)能算法，以及定位技術(shù)。本系統(tǒng)的重點(diǎn)是對(duì)中繼協(xié)議的設(shè)計(jì)與優(yōu)化，同時(shí)由于本系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)應(yīng)用于惡劣的環(huán)境中，節(jié)點(diǎn)能量是不可再生的，也無(wú)法更換電池，

3、因此，節(jié)能也是本系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵性技術(shù)，其可以有效地延長(zhǎng)系統(tǒng)的使用壽命，因而在設(shè)計(jì)中，始終把節(jié)能貫穿在系統(tǒng)的整個(gè)設(shè)計(jì)當(dāng)中。至于定位技術(shù)，由于本系統(tǒng)是以自定義地址信息直接輸入系統(tǒng)，假設(shè)地址信息為可知為前提的，故暫不考慮。 文本首先對(duì)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)特點(diǎn)進(jìn)行研究，設(shè)計(jì)并詳細(xì)闡述了無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)思想和實(shí)現(xiàn)方法。分析了其原理，詳細(xì)描述了整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程。無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)由溫度采集部分，無(wú)線傳輸部分以及數(shù)據(jù)處理三個(gè)部分組成。溫度模

4、塊部分采用高精度的PT1000鉑電阻，針對(duì)：PT1000采用四線式測(cè)量法來(lái)提高測(cè)量準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性，并且通過(guò)軟件對(duì)PT1000進(jìn)行非線性補(bǔ)償，進(jìn)一步提高了測(cè)溫的準(zhǔn)確性。無(wú)線部分采用2.45GHz的NRF2401無(wú)線收發(fā)芯片，設(shè)計(jì)了無(wú)線中繼傳輸協(xié)議，實(shí)現(xiàn)了高效的數(shù)據(jù)傳輸，并在此協(xié)議的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)無(wú)線多點(diǎn)測(cè)量的兩種工作模式——實(shí)時(shí)模式和輪詢模式。數(shù)據(jù)處理部分分別以S3C2410處理器和LPC938單片機(jī)作為上位機(jī)和下位機(jī)為核心，完成了數(shù)據(jù)的接收