基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)采集平臺的設(shè)計與實現(xiàn)
本文關(guān)鍵詞: TinyOS 無線傳感器網(wǎng)絡(luò) nesC 插件 路由 出處:《北京林業(yè)大學(xué)》2012年碩士論文 論文類型:學(xué)位論文
【摘要】:傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集方式需要以人工的方式使用相關(guān)的設(shè)備到野外進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集,人為成本高、實現(xiàn)代價大,容易造成采集誤差等一系列問題。基于此,本課題提出一種基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)采集平臺系統(tǒng),該方案實現(xiàn)了一種無線傳感器網(wǎng)絡(luò)——一體化網(wǎng)關(guān)——遠(yuǎn)程服務(wù)器——數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的四層架構(gòu),解決了傳統(tǒng)采集方案中存在的問題,降低了人為成本,并且具有很高的擴(kuò)展性,可以針對單一模塊進(jìn)行升級。該數(shù)據(jù)采集平臺系統(tǒng)通過在監(jiān)測區(qū)域中放置無線傳感節(jié)點,節(jié)點通過自組織的形式形成無線傳感器網(wǎng)絡(luò),通過一體化網(wǎng)關(guān)接入GPRS網(wǎng)絡(luò),進(jìn)而接入Internet網(wǎng)絡(luò),將采集到的數(shù)據(jù)提交到服務(wù)器,達(dá)到遠(yuǎn)程監(jiān)控和數(shù)據(jù)管理的目的。 本文首先分析了傳統(tǒng)解決方案中存在的問題以及無線傳感器網(wǎng)絡(luò)發(fā)展情況,在此基礎(chǔ)上提出該數(shù)據(jù)采集平臺的設(shè)計及架構(gòu)實現(xiàn)。并對其中的關(guān)鍵模塊進(jìn)行了詳細(xì)討論:研究了開源嵌入式操作系統(tǒng)TinyOS,學(xué)習(xí)了nesC嵌入式開發(fā)語言及其運行模型,并且應(yīng)用該語言進(jìn)行嵌入開發(fā),研究了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由算法,提出一種基于K-medoids聚類算法的路由協(xié)議,遠(yuǎn)程管理系統(tǒng)采用DirectUI技術(shù)、插件化架構(gòu)設(shè)計完成,良好的支持了后期的擴(kuò)展和維護(hù)。最后完成數(shù)據(jù)采集平臺各個模塊的測試,并進(jìn)行了應(yīng)用驗證。
[Abstract]:The traditional data acquisition method needs to use the related equipment to collect the data in the field by manual way. The artificial cost is high, the realization cost is high, the acquisition error is easy to be caused and so on. In this paper, a data acquisition platform system based on wireless sensor network is proposed. This scheme realizes a four-layer structure of wireless sensor network-integrated gateway remote server-data management system. It solves the problems existing in the traditional acquisition scheme, reduces the artificial cost, and has a high scalability, and can be upgraded to a single module. The data acquisition platform system can place wireless sensor nodes in the monitoring area. The nodes form a wireless sensor network through self-organization, access GPRS network through an integrated gateway, then access the Internet network, and submit the collected data to the server to achieve the purpose of remote monitoring and data management. This paper first analyzes the problems existing in traditional solutions and the development of wireless sensor networks. On this basis, the design and implementation of the data acquisition platform are presented. The key modules are discussed in detail: the open source embedded operating system TinyOS, the nesC embedded development language and its running model are studied. The routing algorithm of wireless sensor network is studied, and a routing protocol based on K-medoids clustering algorithm is proposed. The remote management system adopts DirectUI technology, and the plug-in architecture is designed. Good support for the extension and maintenance of the later period. Finally, the data acquisition platform modules of the test, and the application of verification.
【學(xué)位授予單位】:北京林業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2012
【分類號】:TP274.2;TP368.1
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,本文編號:1502000
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