本文關(guān)鍵詞：野外WSN監(jiān)測系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)管理及透明傳輸設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：凍土是一種對溫度非常敏感并且性質(zhì)很不穩(wěn)定的土體,對于凍土區(qū)的鐵路,公路病害相當(dāng)嚴(yán)重,為了獲取凍土相關(guān)特性的信息,都需要對其進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測。本論文以青藏高原凍土溫濕度遠(yuǎn)程采集監(jiān)測的項(xiàng)目為背景,該項(xiàng)目采用基于ZigBee技術(shù)的WSN (wireless sensor network無線傳感器網(wǎng)絡(luò))分布式測控系統(tǒng),采用傳感器、ZigBee、串口藍(lán)牙、Android網(wǎng)關(guān)等模塊,以及節(jié)點(diǎn)低功耗技術(shù)和任務(wù)調(diào)度技術(shù)、藍(lán)牙串口技術(shù)等,構(gòu)建的分布式無線傳感器網(wǎng)絡(luò)與互聯(lián)網(wǎng)的連接,實(shí)現(xiàn)無線數(shù)據(jù)傳輸與對目標(biāo)區(qū)域狀況的遠(yuǎn)程監(jiān)測。本論文主要介紹了數(shù)據(jù)從傳感器節(jié)點(diǎn)到協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)透明傳輸?shù)倪^程,現(xiàn)有的透傳設(shè)備大多建立在點(diǎn)對點(diǎn)的傳輸上,而無法建立在一點(diǎn)對多點(diǎn)的傳輸中。本論文所研究的系統(tǒng)可以根據(jù)我們的需要實(shí)現(xiàn)由分中心到任何一個(gè)前端節(jié)點(diǎn)建立透明傳輸,從而可以有多臺數(shù)采儀加入�，F(xiàn)有的透傳方式無鏈路層糾錯功能,可能會出現(xiàn)一部分發(fā)送幀丟失的情況,本論文所研究的方法能夠在ZigBee底層對透傳幀做專門的應(yīng)答,從而避免數(shù)據(jù)包的丟失。該系統(tǒng)中的各個(gè)節(jié)點(diǎn)是以低功耗的CC2530為主控芯片的ZigBee模塊,節(jié)點(diǎn)之間的通信主要是采用TI公司的半開源協(xié)議棧Z-Stack作為主要透傳通信協(xié)議,該協(xié)議就是基于IEEE的802.15.4的ZigBee網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議。此外,還通過采用休眠喚醒的方式來實(shí)現(xiàn)終端節(jié)點(diǎn)的低功耗,通過網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湫畔磉M(jìn)行系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)的管理。通過測試表明,本論文設(shè)計(jì)的透明傳輸系統(tǒng)可以將數(shù)采儀采集到的數(shù)據(jù)透明傳輸?shù)絇C機(jī)上,并且準(zhǔn)確率很高。
【關(guān)鍵詞】：Z-Stack協(xié)議棧 ZigBee網(wǎng)絡(luò) 透明傳輸 節(jié)點(diǎn)管理
【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】：U418;TN929.5;TP212.9
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-9
• 1 緒論9-18
• 1.1 課題的研究背景9
• 1.2 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)綜述9-12
• 1.2.1 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的簡要介紹10
• 1.2.2 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展過程10
• 1.2.3 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)10-12
• 1.2.4 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的使用現(xiàn)狀12
• 1.3 ZigBee的介紹12-14
• 1.3.1 ZigBee的特點(diǎn)13-14
• 1.3.2 ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)通信信道分析14
• 1.4 透明傳輸和節(jié)點(diǎn)管理在野外WSN監(jiān)測系統(tǒng)中的研究意義14-15
• 1.5 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀15-16
• 1.5.1 國外相關(guān)領(lǐng)域研究成果綜述15
• 1.5.2 國內(nèi)發(fā)展概況15-16
• 1.6 論文的主要研究內(nèi)容和組織結(jié)構(gòu)16-17
• 1.6.1 主要研究內(nèi)容16
• 1.6.2 論文組織結(jié)構(gòu)16-17
• 1.7 本章小結(jié)17-18
• 2 野外WSN監(jiān)測系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)18-28
• 2.1 星云測控系統(tǒng)的簡介18-20
• 2.2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)介紹20-21
• 2.2.1 節(jié)點(diǎn)的功能20-21
• 2.2.2 網(wǎng)關(guān)的設(shè)計(jì)21
• 2.3 野外WSN監(jiān)測系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)21-23
• 2.3.1 野外WSN監(jiān)測系統(tǒng)的方案21-23
• 2.3.2 系統(tǒng)應(yīng)達(dá)到的主要指標(biāo)23
• 2.4 硬件設(shè)備選型23-25
• 2.4.1 ZigBee芯片比較及分析23-24
• 2.4.2 CC2530介紹24-25
• 2.5 Z-Stack協(xié)議棧25-27
• 2.5.1 協(xié)議棧簡介25-26
• 2.5.2 協(xié)議棧各層文件意義26-27
• 2.6 本章小結(jié)27-28
• 3 野外WSN監(jiān)測系統(tǒng)的節(jié)點(diǎn)管理28-37
• 3.1 節(jié)點(diǎn)低功耗管理及定時(shí)喚醒功能28-31
• 3.1.1 低功耗的意義28
• 3.1.2 系統(tǒng)低功耗的設(shè)計(jì)28-31
• 3.2 系統(tǒng)的節(jié)點(diǎn)管理31-36
• 3.2.1 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的介紹31-33
• 3.2.2 如何分配網(wǎng)絡(luò)地址33-36
• 3.3 本章小結(jié)36-37
• 4 野外WSN監(jiān)測系統(tǒng)的透明傳輸37-47
• 4.1 串口透傳的設(shè)計(jì)37-38
• 4.2 串口透傳的主要功能38-44
• 4.3 串口透傳的主要程序44-46
• 4.4 本章小結(jié)46-47
• 5 野外WSN監(jiān)測系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)的硬件設(shè)計(jì)47-53
• 5.1 野外節(jié)點(diǎn)電池充電設(shè)計(jì)47-48
• 5.2 節(jié)點(diǎn)的電源電路設(shè)計(jì)48-49
• 5.3 協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)硬件設(shè)計(jì)49-51
• 5.4 終端節(jié)點(diǎn)硬件設(shè)計(jì)51-52
• 5.5 本章小結(jié)52-53
• 6 野外WSN監(jiān)測系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)及驗(yàn)證53-64
• 6.1 開發(fā)環(huán)境介紹53-56
• 6.1.1 IAR的使用介紹53-56
• 6.1.2 輔助工具串口調(diào)試助手介紹56
• 6.2 終端休眠實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證56-57
• 6.3 系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)管理的實(shí)驗(yàn)及驗(yàn)證57-59
• 6.4 數(shù)據(jù)透明傳輸?shù)膶?shí)驗(yàn)及驗(yàn)證59-61
• 6.5 ZigBee數(shù)據(jù)包捕獲實(shí)驗(yàn)61-63
• 6.6 本章小結(jié)63-64
• 7 結(jié)論與展望64-66
• 7.1 主要工作總結(jié)64
• 7.2 論文后期的工作64-66
• 附錄66-69
• 參考文獻(xiàn)69-71
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文71-72
• 致謝72-74

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 呂俊霞;徐珂;;基于IEEE802.15.4的ZigBee無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J];承德石油高等�？茖W(xué)校學(xué)報(bào);2011年02期

2 黃銀濤;童玲;田雨;;基于CC2531的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)硬件設(shè)計(jì)[J];單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用;2010年11期

3 任豐原,黃海寧,林闖;無線傳感器網(wǎng)絡(luò)[J];軟件學(xué)報(bào);2003年07期

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 曹鑫;無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)定位在STM32W上的實(shí)現(xiàn)[D];西安工業(yè)大學(xué);2013年

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本文編號：413936