本文關鍵詞：基于嵌入式的防火傳感網(wǎng)的關鍵技術研究

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【摘要】：隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展,城市中建筑物越來越多,人口密度也在增長,商場、居民樓及辦公樓等地一旦出現(xiàn)火情,對人們生命財產(chǎn)安全可能帶來巨大危害。而過去的火災報警系統(tǒng)要么設備單一布線復雜,要么智能化及準確度不高,很可能導致火災誤報漏報現(xiàn)象,加上惡劣環(huán)境和設備電量不足帶來的維修問題,生活中急需應用一種智能的防火監(jiān)控解決方法。本文將嵌入式系統(tǒng)和無線傳感網(wǎng)技術引入到火災報警監(jiān)控中。CC2530芯片和嵌入式硬件S3C2440分別應用于傳感器節(jié)點和網(wǎng)關,同時嵌入式Linux操作系統(tǒng)結合網(wǎng)關硬件提高整個系統(tǒng)的可移植性。在WSN中利用ZigBee技術和BP神經(jīng)網(wǎng)絡算法進行網(wǎng)絡搭建及數(shù)據(jù)融合的具體研究,實現(xiàn)組網(wǎng)和火災報警閾值的軟件測試。在論文整體設計中,依次完成嵌入式Linux操作系統(tǒng)軟件平臺搭建,ZigBee節(jié)點、協(xié)議棧地址及工程文件測試研究,MATLAB神經(jīng)網(wǎng)絡工具箱對網(wǎng)絡模型訓練。硬件設計部分選用有射頻功能的CC2530芯片完成協(xié)調(diào)節(jié)點、路由節(jié)點及終端節(jié)點的相關電路設計,還有網(wǎng)關中低功耗可裁剪硬件S3C2440設計。軟件設計包括在IAR開發(fā)環(huán)境下,完成終端節(jié)點感溫、煙霧及CO傳感器的程序調(diào)試,還有移植了Linux系統(tǒng)的網(wǎng)關軟件中數(shù)據(jù)包的收發(fā)設計。基于上述技術的討論完成本文基于嵌入式的防火傳感網(wǎng)的關鍵技術研究。
【關鍵詞】：防火監(jiān)控 嵌入式技術 CC2530 ZigBee協(xié)議 BP神經(jīng)網(wǎng)絡
【學位授予單位】：河北工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TU892;TP212
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 第一章 緒論8-14
• 1.1 課題研究的背景和意義8-9
• 1.2 國內(nèi)外防火監(jiān)控技術的發(fā)展9-10
• 1.3 嵌入式技術的發(fā)展10-11
• 1.4 無線傳感器網(wǎng)絡及其關鍵技術的發(fā)展11-12
• 1.5 本論文的主要內(nèi)容和安排12-14
• 第二章 嵌入式應用系統(tǒng)及防火傳感網(wǎng)總體設計14-24
• 2.1 嵌入式系統(tǒng)平臺的確定14-16
• 2.1.1 Linux桌面系統(tǒng)的確定14-15
• 2.1.2 虛擬機軟件的確定15
• 2.1.3 嵌入式Linux操作系統(tǒng)的確定15-16
• 2.2 嵌入式Linux平臺的構建16-22
• 2.2.1 虛擬機軟件及Linux桌面系統(tǒng)的安裝16-17
• 2.2.2 交叉編譯工具的安裝17-18
• 2.2.3 主機與虛擬機間的文件共享18
• 2.2.4 Bootloader的配置和生成18-21
• 2.2.5 Linux內(nèi)核的編譯和移植21
• 2.2.6 根文件系統(tǒng)的構建21-22
• 2.3 防火傳感器網(wǎng)絡整體結構22-23
• 2.4 本章小結23-24
• 第三章 無線傳感器網(wǎng)絡的搭建和技術研究24-34
• 3.1 傳感器網(wǎng)絡的結構和關鍵技術24-26
• 3.1.1 傳感器網(wǎng)絡的結構及特點24-25
• 3.1.2 無線傳感器網(wǎng)絡的關鍵技術25-26
• 3.2 基于ZigBee協(xié)議的無線傳感網(wǎng)的搭建26-33
• 3.2.1 ZigBee協(xié)議棧26-30
• 3.2.2 ZigBee網(wǎng)絡地址30-32
• 3.2.3 ZigBee網(wǎng)絡路由能力32-33
• 3.3 本章小結33-34
• 第四章 火災信息的數(shù)據(jù)融合技術研究34-48
• 4.1 數(shù)據(jù)融合概述34-36
• 4.1.1 數(shù)據(jù)融合的模型34-35
• 4.1.2 數(shù)據(jù)融合算法選擇35-36
• 4.2 神經(jīng)網(wǎng)絡算法36-43
• 4.2.1 神經(jīng)元模型36-38
• 4.2.2 BP神經(jīng)網(wǎng)絡模型38-42
• 4.2.3 BP神經(jīng)網(wǎng)絡的學習過程42-43
• 4.3 基于MATLAB的BP神經(jīng)網(wǎng)絡訓練43-47
• 4.4 本章小結47-48
• 第五章 防火傳感網(wǎng)系統(tǒng)硬件研究48-60
• 5.1 傳感器網(wǎng)絡節(jié)點硬件設計48-58
• 5.1.1 協(xié)調(diào)器節(jié)點硬件設計49-53
• 5.1.2 終端節(jié)點硬件設計53-57
• 5.1.3 路由節(jié)點硬件設計57-58
• 5.2 網(wǎng)關的嵌入式硬件設計58-59
• 5.3 本章小結59-60
• 第六章 防火傳感網(wǎng)系統(tǒng)軟件研究60-68
• 6.1 傳感器網(wǎng)絡節(jié)點軟件設計60-65
• 6.1.1 協(xié)調(diào)器節(jié)點的軟件設計60-62
• 6.1.2 終端節(jié)點的軟件設計62-65
• 6.2 網(wǎng)關的軟件平臺設計65-67
• 6.3 本章小結67-68
• 第七章 結論和展望68-70
• 7.1 論文研究內(nèi)容總結68-69
• 7.2 展望69-70
• 參考文獻70-74
• 附錄A74-76
• 附錄B76-78
• 致謝78

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