無線傳感器網(wǎng)絡（Wireless Sensor Networks,WSN）是物聯(lián)網(wǎng)（Internet of Things,Io T）關鍵技術之一,被廣泛應用在環(huán)境監(jiān)測領域。針對目前陶瓷生產(chǎn)車間環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)存在的問題,本文提出了基于Io T-WSN的陶瓷生產(chǎn)車間環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng),構建了感知層、傳輸層和應用層,WSN采集的車間現(xiàn)場數(shù)據(jù)經(jīng)處理后匯聚到網(wǎng)關節(jié)點,通過ESP8266 Wi-Fi模塊上傳到One NET云平臺,用戶可在Web端實時查看車間環(huán)境信息。為實現(xiàn)以上功能,本文主要開展了以下工作:（1）研究了WSN組網(wǎng)技術和通信協(xié)議,設計了樹型網(wǎng)絡拓撲結構和API數(shù)據(jù)幀結構,結合開源硬件平臺Arduino和多類型傳感器,實現(xiàn)了陶瓷生產(chǎn)車間多源環(huán)境信息感知。（2）基于EDP協(xié)議（Enhanced Device Protocol,增強設備協(xié)議）,建立了WSN現(xiàn)場網(wǎng)關與One NET云平臺的接入關系,實現(xiàn)了遠程實時數(shù)據(jù)交互功能。應用RESTful Web開發(fā)架構,開發(fā)了基于云平臺的上位機應用軟件,自定義了UI界面,提高了數(shù)據(jù)可視化程度。（3）研究了WSN數(shù)據(jù)融合技術,提出了兩級數(shù)據(jù)融合機制:在終端節(jié)點... 

【文章來源】：景德鎮(zhèn)陶瓷大學江西省

【文章頁數(shù)】：76 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

紅葉陶瓷生產(chǎn)車間

3.3.1 XBee 硬件模塊 基于 ZigBee 協(xié)議的通信芯片有很多種，典型代表產(chǎn)品有 TI 公司的 CC2530 系列和 Digi 公司的 XBee 系列［32］。XBee 系列通信頻段包含 2.4G、900M、868M 三種，同時能兼容 IEEE802.15.4 ZigBee 協(xié)議，而 CC2530 只支持 IEEE802.15.4；XBee沒有主從設備之分，任意一個模塊都可充當終端節(jié)點、路由和協(xié)調(diào)器，其他類型產(chǎn)品很難做到這點；XBee 內(nèi)嵌協(xié)議棧軟件和硬件驅動固件，可通過 X-CTU［33］軟件進行調(diào)試，極大簡化了組網(wǎng)過程。所以本研究使用 XBee S2C 模塊組建無線傳感器網(wǎng)絡，實物圖和電路圖如圖 3.3 所示。由于電子工程業(yè)界習慣將 XBee 稱之為 ZigBee，本文也不再區(qū)分 ZigBee 和 XBee，認為兩者等效。

景德鎮(zhèn)陶瓷大學碩士學位論文第3章系統(tǒng)硬件設計22表3.3XBee節(jié)點配置參數(shù)參數(shù)配置參數(shù)信息ID0x0~0xFFFFFFFFFFFFFFFFPANIDCEDisabled[0]/Enabled[1]CoordinatorEnableSM[0]、[1]、[2]、[3]、[4]、[5]SleepModeSHDefaultSerialNumberHighSLDefaultSerialNumberLowDH0x0~0xFFFFFFFFDestinationAddressHighDL0x0~0xFFFFFFFFDestinationAddressLowAP[0]、[1]APIEnableSH/SL：XBee模塊的SH值代表ZigBeeMAC值的高位，默認值為13A200，SL為ZigBeeMAC值的低位。SH/SL值相當于XBee的身份證，獨一無二。DH/DL：代表目標模塊的MAC值。若本模塊是協(xié)調(diào)器且DL為0xFFFF，此時處于廣播模式；若本模塊是路由器且DL/DH都為0x0，此時路由器會自動組網(wǎng)，并將目標地址設為協(xié)調(diào)器。AP：工作模式設置參數(shù)，0代表透傳（Transparent）模式，1代表API（ApplicationProgrammingInterface）模式。本系統(tǒng)組建的樹型拓撲網(wǎng)絡結構最底層是終端節(jié)點，中間層是路由器，最上層是協(xié)調(diào)器。X-CTU配置網(wǎng)絡界面如圖3.5所示，使用XBeeadapter將XBee模塊接入PC端，并安裝相應的串口驅動程序；打開X-CTU軟件，搜索添加XBee設備，按照上述參數(shù)配置方法分別設置協(xié)調(diào)器、路由器和終端節(jié)點。圖3.5X-CTU配網(wǎng)界面

【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
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[8]基于Arduino與LabVIEW的智能廠房環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)[D]. 汪新舜.大連理工大學 2016
[9]數(shù)據(jù)融合技術在基于物聯(lián)網(wǎng)的火災探測系統(tǒng)中的應用研究[D]. 李鳳娟.吉林大學 2015
[10]基于Arduino的ZigBee無線傳感網(wǎng)絡節(jié)點設計與實現(xiàn)[D]. 張雁琳.北京工業(yè)大學 2015



本文編號：3300815