本文關鍵詞： 無線傳感器網(wǎng)絡 ZigBee技術 生態(tài)水文數(shù)據(jù) mZig　出處：《西北師范大學》2016年碩士論文　論文類型：學位論文

【摘要】：隨著傳感器網(wǎng)絡技術與通信技術的發(fā)展,生態(tài)水文數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)不斷向著智能化、標準化、網(wǎng)絡化和信息化的方向發(fā)展�！昂诤恿饔蛏鷳B(tài)—水文過程綜合遙感觀測聯(lián)合試驗”(Hi-WATER)是以黑河流域已有觀測系統(tǒng)為基礎,聯(lián)合多學科、多機構、多項目的科研人員,于2012~2015年在黑河流域開展的一次衛(wèi)星和航空遙感及地面觀測互相配合的多尺度綜合觀測試驗。本文研究了整個生態(tài)水文數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)網(wǎng)絡總體方案,以ZigBee技術為核心,搭建實驗室采集系統(tǒng),重點對節(jié)點部分進行設計,試圖解決觀測網(wǎng)絡底層各節(jié)點的生態(tài)水文數(shù)據(jù)采集問題,以期為聯(lián)合試驗提供真實可靠的觀測數(shù)據(jù)。首先,以ZigBee網(wǎng)絡設計方案為基礎,介紹了系統(tǒng)硬件的整體設計,展開說明了硬件設備選型和各節(jié)點模塊的構成部分,給出了核心部分的電路原理圖。其次,針對系統(tǒng)的特點及其所處環(huán)境,給出系統(tǒng)軟件設計,重點介紹了ZigBee組網(wǎng)設計,對各節(jié)點模塊的軟件部分進行了詳細說明,對ZigBee網(wǎng)絡進行了優(yōu)化,引入mZig技術來解決包沖突問題,采用Qt進行上位機軟件開發(fā),使系統(tǒng)功能更加完備。最后,介紹了系統(tǒng)的互聯(lián)測試及結果,主要包括ZigBee組網(wǎng)實驗和無線傳輸質量檢測,從硬件到軟件對本設計的整體進行聯(lián)機測試,結果表明系統(tǒng)能夠穩(wěn)定可靠運行。本設計的創(chuàng)新在于將ZigBee技術應用到生態(tài)水文領域,并對ZigBee網(wǎng)絡進行優(yōu)化,分析包沖突的原理并給出相應解決方案,從而提高ZigBee技術的通信效率,完成本設計的預定目標。
[Abstract]:With the development of sensor network and communication technology, ecological hydrological data acquisition system is becoming more and more intelligent and standardized. The Hi-WATER-based Integrated remote Sensing observation experiment of Eco-Hydrological process in the Heihe River Basin is based on the existing observation systems in the Heihe River Basin, and is a multi-disciplinary, multi-agency, multi-project scientific research personnel. A multi-scale integrated observation experiment was carried out in Heihe River Basin from 2012 to 2015, in which satellite and aerial remote sensing and ground observation cooperated with each other. In this paper, the overall scheme of the whole ecohydrological data acquisition system network is studied, with ZigBee technology as the core. In order to provide the real and reliable observation data for the joint test, a laboratory acquisition system is built, which focuses on the design of the node part, and attempts to solve the problem of the ecological hydrological data collection of the bottom nodes of the observation network. Based on the ZigBee network design scheme, this paper introduces the overall hardware design of the system, explains the hardware equipment selection and the components of each node module, and gives the circuit schematic diagram of the core part. According to the characteristics of the system and its environment, the software design of the system is given. The design of ZigBee network is emphasized, the software part of each node module is explained in detail, the ZigBee network is optimized, and the mZig technology is introduced to solve the packet conflict problem. QT is used to develop the upper computer software, which makes the system function more complete. Finally, the interconnection test and results of the system are introduced, including ZigBee networking experiment and wireless transmission quality detection. The results show that the system can run stably and reliably. The innovation of this design lies in the application of ZigBee technology to the field of ecological hydrology and the optimization of ZigBee network. The principle of packet conflict is analyzed and the corresponding solution is given so as to improve the communication efficiency of ZigBee technology and accomplish the predefined goal of this design.
【學位授予單位】：西北師范大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：P332;TN92

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