本文關(guān)鍵詞：基于Zigbee傳感器網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：近年來(lái),隨著物聯(lián)網(wǎng)的迅速發(fā)展,無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSNs)作為信息科學(xué)領(lǐng)域的一個(gè)新的發(fā)展方向得到國(guó)內(nèi)外各界的關(guān)注。尤其是以Zigbee技術(shù)為支撐的WSNs由于其低成本、高效率、高可靠性等顯著優(yōu)勢(shì),被廣泛應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通等諸多領(lǐng)域。其中,環(huán)境監(jiān)測(cè)作為無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的典型應(yīng)用之一,隨著人們生活水準(zhǔn)的提高而成為業(yè)界研究的熱點(diǎn)。本文研究Zigbee傳感器網(wǎng)絡(luò),并將其與GPRS遠(yuǎn)程通信技術(shù)相結(jié)合,提出了一種用戶手機(jī)遠(yuǎn)程操控的數(shù)據(jù)采集和傳輸系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案。該系統(tǒng)能夠檢測(cè)指定區(qū)域內(nèi)的溫濕度、光照度、實(shí)時(shí)圖像等環(huán)境數(shù)據(jù),并帶有人體紅外監(jiān)測(cè)報(bào)警功能,監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)通過(guò)短信、彩信等方式傳送到遠(yuǎn)程用戶手機(jī)平臺(tái),可實(shí)現(xiàn)環(huán)境的遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)。本文首先研究Zgibee傳感器網(wǎng)絡(luò),包括Zigbee網(wǎng)絡(luò)配置、地址分配、多跳路由協(xié)議,并對(duì)傳統(tǒng)的路由選擇協(xié)議作出一定改進(jìn),提出了一種基于最少剩余跳數(shù)的快速樹路由選擇協(xié)議,在一定程度上提高了傳感器網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)采集和傳輸效率。系統(tǒng)主要分為數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)和網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)兩大部分,數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)環(huán)境數(shù)據(jù)的采集,網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)則實(shí)現(xiàn)用戶命令的獲取和遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)的傳輸。通過(guò)詳盡的對(duì)比和分析,選擇MG2455-F48作為Zigbee模塊,TR-800為GPRS模塊,分別選擇SHT11為溫濕度傳感器、TSL2651為光照度傳感器、D203S為紅外感應(yīng)器、OV7725為圖像采集器、CX93510為圖像編碼器實(shí)現(xiàn)環(huán)境信息的采集。本文給出了詳細(xì)的硬件設(shè)計(jì)圖,用于搭建硬件平臺(tái),并基于KeilμVision4平臺(tái)建立系統(tǒng)工程文件,針對(duì)系統(tǒng)各部分功能編寫具體的軟件驅(qū)動(dòng)程序。最后,對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了功能和性能測(cè)試,從有效性和可靠性等方面測(cè)試系統(tǒng)。
【關(guān)鍵詞】：無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò) 遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng) Zigbee GPRS
【學(xué)位授予單位】：南京郵電大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TN92;TP212.9
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第一章 緒論8-12
• 1.1 研究背景與意義8-9
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-10
• 1.3 本文研究主要工作及章節(jié)安排10-12
• 第二章 系統(tǒng)分析及整體方案設(shè)計(jì)12-22
• 2.1 通信協(xié)議的選擇12-15
• 2.1.1 短距離傳輸協(xié)議12-14
• 2.1.2 遠(yuǎn)距離傳輸協(xié)議14-15
• 2.2 需求分析15-20
• 2.2.1 功能需求分析16-18
• 2.2.2 性能需求分析18-20
• 2.2.3 重點(diǎn)解決問(wèn)題分析20
• 2.3 系統(tǒng)整體架構(gòu)設(shè)計(jì)20-21
• 2.4 本章小結(jié)21-22
• 第三章 Zigbee網(wǎng)絡(luò)的研究及路由算法的改進(jìn)22-36
• 3.1 Zigbee網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及地址分配22-25
• 3.1.1 網(wǎng)絡(luò)配置22-24
• 3.1.2 網(wǎng)絡(luò)地址分配24-25
• 3.2 傳統(tǒng)的Zigbee路由協(xié)議25-27
• 3.2.1 AODVjr路由協(xié)議25-26
• 3.2.2 樹路由選擇協(xié)議26-27
• 3.3 一種改進(jìn)的快速樹路由選擇協(xié)議27-35
• 3.3.1 基于最少剩余跳數(shù)的快速樹路由選擇協(xié)議28-32
• 3.3.2 STR與ZTR、AODVjr協(xié)議性能比較32-35
• 3.4 本章小結(jié)35-36
• 第四章 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)36-50
• 4.1 系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)36-38
• 4.1.1 系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)36-37
• 4.1.2 設(shè)計(jì)需考慮的因素37-38
• 4.2 Zigbee模塊硬件設(shè)計(jì)38-43
• 4.2.1 Zigbee芯片選型38-39
• 4.2.2 Zigbee模塊電路設(shè)計(jì)與制作39-43
• 4.3 GPRS模塊硬件設(shè)計(jì)43-46
• 4.4 數(shù)據(jù)采集模塊硬件設(shè)計(jì)46-49
• 4.4.1 溫濕度采集模塊46-47
• 4.4.2 光照度采集模塊47-48
• 4.4.3 圖像采集模塊48
• 4.4.4 人體紅外監(jiān)測(cè)子模塊48-49
• 4.5 模塊組裝49
• 4.6 本章小結(jié)49-50
• 第五章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)及測(cè)試50-74
• 5.1 軟件開發(fā)環(huán)境50-52
• 5.1.1 Keil μVision450
• 5.1.2 Radiopulse設(shè)備調(diào)試工具50-51
• 5.1.3 串口調(diào)試器51-52
• 5.2 接口技術(shù)及數(shù)據(jù)命令規(guī)范52-56
• 5.2.1 AT指令52-53
• 5.2.2 Xmodem協(xié)議53-54
• 5.2.3 命令及數(shù)據(jù)格式54-56
• 5.3 軟件程序設(shè)計(jì)56-69
• 5.3.1 數(shù)據(jù)采集模塊程序57-64
• 5.3.2 GPRS模塊程序64-66
• 5.3.3 Zigbee模塊程序66-69
• 5.4 軟件及系統(tǒng)測(cè)試69-73
• 5.4.1 調(diào)試平臺(tái)的建立69-70
• 5.4.2 系統(tǒng)測(cè)試70-73
• 5.5 本章小結(jié)73-74
• 第六章 總結(jié)與展望74-76
• 6.1 論文總結(jié)74
• 6.2 工作展望74-76
• 參考文獻(xiàn)76-79
• 附錄1 攻讀碩士學(xué)位期間撰寫的論文79-80
• 致謝80

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6 余e，

本文編號(hào)：310519