環(huán)境介質(zhì)無線傳感器小型網(wǎng)絡(luò)的研制.pdf

1、隨著工業(yè)的飛速發(fā)展和人口的迅速增長，人們對周圍環(huán)境的生存的要求越來越高，隨之而來的環(huán)境介質(zhì)監(jiān)測問題也成為社會關(guān)注的焦點。尤其是近年來環(huán)境惡化加劇，人們對環(huán)境介質(zhì)的監(jiān)測越來越重視。以往以人工操作為主、智能化程度低、監(jiān)控與通信方式落后的環(huán)境監(jiān)測模式，已遠遠無法滿足現(xiàn)代環(huán)境監(jiān)控的需要。本文正是適應(yīng)這種要求，在現(xiàn)有的ZigBee無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSN)硬件平臺基礎(chǔ)上，設(shè)計開發(fā)了一種環(huán)境介質(zhì)無線傳感器小型網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。
　　本文主要從以下三方面

2、開展了工作：
　　1.環(huán)境介質(zhì)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)傳感器模塊的設(shè)計和優(yōu)化。充分利用了傳感器節(jié)點的3路傳感器數(shù)據(jù)通道，設(shè)計了氧氣濃度、溫度、濕度信號調(diào)理電路，對采集的傳感信號進行變換處理，使得輸入到節(jié)點的模擬信號更有利于后端的轉(zhuǎn)換處理。應(yīng)用二次校正的方法降低了測量數(shù)據(jù)的誤差，氧氣濃度測量誤差從±0.7％降低到±0.4%；溫度測量誤差從±0.8℃降低到±0.4℃；濕度測量誤差從±2RH%降低到±0.9RH%。
　　2.環(huán)境介質(zhì)無線傳感

3、器小型網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的構(gòu)建。系統(tǒng)的構(gòu)建包括WSN硬件平臺、串口RS-232和PC應(yīng)用軟件。WSN硬件平臺包含了傳感器模塊、若干個傳感器節(jié)點、匯聚節(jié)點。實際搭建時，將傳感器模塊接入到傳感器節(jié)點的傳感器通道，與匯聚節(jié)點通過無線方式組建為一個小型網(wǎng)絡(luò)，再使用串口線將無線傳感器網(wǎng)絡(luò)端的數(shù)據(jù)傳輸?shù)絇C端。
　　3.WSN應(yīng)用軟件的設(shè)計和調(diào)試。通過串口RS-232獲取到各個節(jié)點的數(shù)據(jù)及路由表，實現(xiàn)了實時節(jié)點曲線顯示和網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)顯示，具有了實時查看

4、節(jié)點數(shù)據(jù)和網(wǎng)絡(luò)狀況的能力，便于現(xiàn)場調(diào)試。此外，為提高軟件的人性化，還進行了節(jié)點列表模塊顯示、軟件封面、界面優(yōu)化的設(shè)計。
　　本文設(shè)計了一套功能完備的環(huán)境介質(zhì)無線傳感器小型網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，具有極大的應(yīng)用價值。傳感器模塊不但可以用作傳感器節(jié)點的數(shù)據(jù)通道輸入，還能獨立布置于其它的應(yīng)用場合。一方面，此系統(tǒng)具有準確、快捷地獲取所需數(shù)據(jù)的能力；另一方面，本系統(tǒng)能夠作為一種試驗平臺，根據(jù)需要進一步獲取無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的性能和各節(jié)點運行狀態(tài)等信息。