低功耗廣覆蓋無線網(wǎng)絡(luò)上位機(jī)設(shè)計(jì).pdf

1、近年來低功耗關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施監(jiān)測(cè)(LECIM，Low Energy Critical InfrastructureMonitoring)網(wǎng)絡(luò)逐漸成為研究的熱點(diǎn)之一。為了滿足LECIM網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的需求，IEEE工作組提出了IEEE802.15.4K新標(biāo)準(zhǔn)，因低功耗、低速率、廣覆蓋等特點(diǎn)廣泛應(yīng)用于石油天然氣管道監(jiān)控、水汽泄漏監(jiān)測(cè)及智能交通等領(lǐng)域。
　　本課題以停車場(chǎng)車位監(jiān)測(cè)系統(tǒng)為場(chǎng)景構(gòu)建LECIM網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用實(shí)例。無線LECIM網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)放置在停

2、車位中心，包括地磁傳感器模塊、主控制器模塊以及超高性能無線射頻模塊三部分，其工作原理如下:地磁傳感器采集停車位周圍環(huán)境的磁場(chǎng)信息，并按設(shè)定的周期將數(shù)據(jù)傳輸給主控制器電路;主控制器電路使用IEEE802.15.4K對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼、擴(kuò)頻、調(diào)制等處理后通過無線射頻模塊發(fā)送出去;基于軟件無線電的基站設(shè)備對(duì)接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行解調(diào)和解碼并上報(bào)到數(shù)據(jù)中心，從而形成了一個(gè)用于停車位監(jiān)測(cè)的低功耗廣覆蓋的LECIM網(wǎng)絡(luò)。但是為了降低設(shè)計(jì)成本，本課題的無

3、線傳感器節(jié)點(diǎn)只做發(fā)送設(shè)備，基站設(shè)備只做接收設(shè)備，無法向無線網(wǎng)絡(luò)終端節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)，所以也就無法通過基站設(shè)備來實(shí)時(shí)修改和配置地磁傳感器、IEEE802.15.4k物理層參數(shù)以及節(jié)點(diǎn)無線射頻模塊的工作參數(shù)。因此只能通過終端節(jié)點(diǎn)的主控制器對(duì)這些參數(shù)進(jìn)行修改或配置。
　　故本課題為低功耗廣覆蓋LECIM網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)一款上位機(jī)軟件。該上位機(jī)軟件可以預(yù)先給覆蓋范圍內(nèi)的需要進(jìn)行參數(shù)配置的LECIM網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)配好參數(shù)，并存儲(chǔ)在后臺(tái)的信息池中。而周圍的無線

4、網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)主控制器周期性的向該上位機(jī)軟件發(fā)送參數(shù)配置查詢信息，當(dāng)該上位機(jī)軟件收到某個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)控制器發(fā)送的參數(shù)配置查詢信息后，從信息池中找到為它配置的參數(shù)并自動(dòng)發(fā)送給該無線網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)。主控制器收到為它配置的參數(shù)后進(jìn)行解析處理并向上位機(jī)軟件發(fā)送的接收確認(rèn)消息。上位機(jī)軟件將信息池中為該網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)配置的參數(shù)清空，以防參數(shù)被重復(fù)發(fā)送給該網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)。同時(shí)該上位機(jī)軟件可以監(jiān)控信息池中所有的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，監(jiān)測(cè)它們是否在正常工作。
　　本課題使用Qt作為該上位