基于FPGA的空氣質量監(jiān)測傳感器網絡的研究與設計.pdf

1、空氣是人類賴以生存的環(huán)境要素，也是人類發(fā)展的重要物質基礎?，F代社會，經濟的高速發(fā)展也給環(huán)境帶來了嚴重負擔，其中以城市空氣污染的矛盾尤為突出。隨著城市化進程的加快，城市人口的生活水平和消費水平不斷提高，工業(yè)氣體、生活氣體以及大量的汽車尾氣排放到空氣中，城市的空氣污染變得越來越嚴重。目前中國北方的許多城市已經出現了嚴重的霧霾現象，這已經嚴重影響到了人們的日常生活和身體健康?；诳諝馕廴境霈F了許多空氣質量監(jiān)測系統，然而能夠為人們普遍使用的系統

2、卻很少。因此，建立一套完善并且統一的空氣質量監(jiān)測系統具有重要意義。
　　由于無線傳感器網絡具有大規(guī)模、自組織、動態(tài)性和可靠性等優(yōu)點，而FPGA具有強大的并行數據處理能力。因此，本文在無線傳感器網絡的基礎上，結合FPGA的相關技術設計空氣質量監(jiān)測系統。該系統以FPGA作為硬件平臺，SOPC技術搭建片上系統，無線傳感器網絡作為數據傳輸的載體。將空氣質量監(jiān)測傳感器搭載在終端節(jié)點上進行數據的采集，通過無線傳感器網絡將數據發(fā)送至協調器節(jié)點，

3、協調器節(jié)點在進行數據的收集和處理之后，再將處理好的數據按照固定的格式通過無線傳輸的方式發(fā)送給上位機。本論文重點介紹終端節(jié)點和協調器節(jié)點的相關內容。同時，本論文還設計了一種基于時間相關性的無線傳感器網絡節(jié)點睡眠調度算法，能有效解決無線傳感器網絡壽命有限、網絡擁塞等問題。
　　基于FPGA空氣質量監(jiān)測的傳感器網絡系統具有覆蓋范圍廣、采集的數據量大、傳輸速率高以及成本低等優(yōu)點，結合FPGA平臺、SOPC技術和無線傳感器網絡技術在很大程度