發(fā)布時間：2017-04-05 10:02

  本文關(guān)鍵詞：基于WSN野外分布式監(jiān)測系統(tǒng)通信協(xié)議設(shè)計，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：獲取野外環(huán)境基礎(chǔ)數(shù)據(jù)是寒區(qū)旱區(qū)相關(guān)研究工作的基礎(chǔ),長期以來主要依靠人工監(jiān)測手段。為了獲取凍土相關(guān)特性的信息,需要對其進(jìn)行實時檢測監(jiān)控。凍土的實時監(jiān)控能夠使凍土研究人員實時獲知凍土的特性參數(shù)的變化,為進(jìn)一步的凍土研究提供數(shù)據(jù)支持。針對監(jiān)測區(qū)域監(jiān)測點較多,實際布線困難和布線成本較高等問題,設(shè)計實現(xiàn)了一套基于WSN野外分布式監(jiān)測系統(tǒng)。本論文將針對WSN野外分布式監(jiān)測系統(tǒng)的通信協(xié)議進(jìn)行設(shè)計。從系統(tǒng)的實際要求出發(fā),介紹了WSN分布式監(jiān)測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及需要完成的基本功能,重點分析了分布式系統(tǒng)的通信特點,以及各部分之間的通信需求,而如何能夠完成系統(tǒng)中大量數(shù)據(jù)信息可靠而高效的傳輸,將是本文研究核心。本文的系統(tǒng)通信協(xié)議將使用ASCII方式進(jìn)行編碼,以主從的方式進(jìn)行通信,根據(jù)系統(tǒng)通信功能的需求分析設(shè)計了有關(guān)命令,以及各命令相關(guān)的應(yīng)答。WSN野外分布式監(jiān)測系統(tǒng)包括無線傳感器網(wǎng)絡(luò)、Android網(wǎng)關(guān)和監(jiān)測中心服務(wù)器,其中無線傳感器網(wǎng)絡(luò)又包括匯聚節(jié)點、路由節(jié)點、終端節(jié)點,無線傳感器網(wǎng)絡(luò)將負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)采集功能,同時所有節(jié)點將以較低的功耗完成長期野外監(jiān)測任務(wù)；Android網(wǎng)關(guān)作為分布式監(jiān)測系統(tǒng)的監(jiān)測分中心,在系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)通信中擔(dān)任橋梁作用,將通過串口藍(lán)牙模塊與傳感器網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸,數(shù)據(jù)以XML格式進(jìn)行存儲,同時使用3G網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)通過FTP上報到監(jiān)測中心,主要負(fù)責(zé)時鐘同步、任務(wù)調(diào)度、節(jié)點管理、數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)上報等功能；監(jiān)測中心完成數(shù)據(jù)的整理、存儲、檢索和分析等。完成通信協(xié)議設(shè)計后對其進(jìn)行協(xié)議測試,根據(jù)測試內(nèi)容完成一致性測試、性能測試和穩(wěn)定性測試等相關(guān)測試,并對測試結(jié)果進(jìn)行記錄,將實際測試中出現(xiàn)的錯誤進(jìn)行及時的修正。實際運行情況表明,所設(shè)計的協(xié)議與系統(tǒng)之間的符合程度較高,能夠很好的完成系統(tǒng)的各項基本功能,保證了系統(tǒng)能夠穩(wěn)定、正常的工作。
【關(guān)鍵詞】：環(huán)境監(jiān)測 分布式 WSN 通信協(xié)議 協(xié)議測試
【學(xué)位授予單位】：西安工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TP274;TN929.5;TP212.9
【目錄】：

• 摘要3-5
• Abstract5-9
• 1 緒論9-19
• 1.1 研究背景9-16
• 1.1.1 課題研究背景9-11
• 1.1.2 WSN相關(guān)技術(shù)11-15
• 1.1.3 課題研究意義15-16
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀16-17
• 1.2.1 WSN的國內(nèi)發(fā)展概況16
• 1.2.2 WSN的國外發(fā)展概況16-17
• 1.2.3 國內(nèi)外在鐵路路基監(jiān)測技術(shù)方面的發(fā)展綜述17
• 1.3 論文內(nèi)容及結(jié)構(gòu)安排17-18
• 1.3.1 論文內(nèi)容17-18
• 1.3.2 結(jié)構(gòu)安排18
• 1.4 文章小結(jié)18-19
• 2 WSN野外分布式監(jiān)測系統(tǒng)通信分析19-33
• 2.1 WSN野外分布式監(jiān)測系統(tǒng)簡介19-21
• 2.1.1 分布式監(jiān)測系統(tǒng)的框架19-20
• 2.1.2 WSN分布式監(jiān)測系統(tǒng)的基本元素20-21
• 2.2 WSN網(wǎng)絡(luò)通信需求分析21-27
• 2.2.1 Z-Stack協(xié)議的概述21-22
• 2.2.2 WSN通信的關(guān)鍵技術(shù)22-25
• 2.2.3 Z-Stack編譯環(huán)境25-27
• 2.3 分中心網(wǎng)關(guān)通信需求分析27-29
• 2.4 XML文件上報到監(jiān)測中心29-32
• 2.4.1 文件傳輸協(xié)議選擇29-31
• 2.4.2 XML文件格式特點31-32
• 2.5 本章小結(jié)32-33
• 3 通信協(xié)議的設(shè)計與實現(xiàn)33-48
• 3.1 協(xié)議設(shè)計的原則33-35
• 3.2 協(xié)議交互命令的需求分析35-39
• 3.2.1 WSN分布式監(jiān)測通信協(xié)議規(guī)則35-37
• 3.2.2 WSN分布式監(jiān)測系統(tǒng)整體通信需求37-39
• 3.3 系統(tǒng)傳遞信息的需求分析39-41
• 3.4 系統(tǒng)應(yīng)用層通信協(xié)議設(shè)計41-47
• 3.4.1 通信幀格式定義42
• 3.4.2 命令響應(yīng)及數(shù)據(jù)信息定義42-47
• 3.5 本章小結(jié)47-48
• 4 協(xié)議測試48-59
• 4.1 協(xié)議測試概括48
• 4.2 協(xié)議測試內(nèi)容48-49
• 4.3 協(xié)議測試現(xiàn)場環(huán)境49-50
• 4.4 協(xié)議測試方式50-58
• 4.4.1 手動測試51-57
• 4.4.2 自動測試57-58
• 4.5 測試結(jié)論58
• 4.6 本章小結(jié)58-59
• 5 總結(jié)與展望59-61
• 5.1 主要工作總結(jié)59
• 5.2 展望59-61
• 參考文獻(xiàn)61-64
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文64-65
• 致謝65-67

【參考文獻(xiàn)】

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  本文關(guān)鍵詞：基于WSN野外分布式監(jiān)測系統(tǒng)通信協(xié)議設(shè)計，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：286882