野生動物監(jiān)測是有效保護、持續(xù)利用、科學管理野生動物資源不可或缺的部分。目前常用的野生動物監(jiān)測方式包括人工野外調查和紅外相機監(jiān)測等,但這些方式存在著勞動強度大、監(jiān)測周期長和無法及時傳輸給研究者等問題。為了實現(xiàn)野生動物信息的遠程有效實時傳輸,本文對野生動物圖像監(jiān)測和數(shù)據(jù)無線傳輸進行了研究。本文的主要研究內(nèi)容如下:1)野生動物監(jiān)測系統(tǒng)硬件研制。針對野生動物監(jiān)測系統(tǒng)硬件架構展開研究,研制基于STM32F429微控制器的無線圖像傳感器網(wǎng)絡終端節(jié)點和協(xié)調節(jié)點。終端節(jié)點由圖像采集、無線傳輸和存儲等模塊組成;協(xié)調節(jié)點在終端節(jié)點的基礎上,額外增加了無線路由模塊和以太網(wǎng)模塊。2)野生動物監(jiān)測系統(tǒng)軟件開發(fā)。終端節(jié)點集成了野生動物圖像自動捕捉、存儲、無線傳輸?shù)裙δ?協(xié)調節(jié)點融合了圖像數(shù)據(jù)無線接收保存、以太網(wǎng)圖像傳輸、環(huán)境信息網(wǎng)絡上傳等功能;整個系統(tǒng)實現(xiàn)了野生動物圖像數(shù)據(jù)的自主拍攝和遠程傳輸。3)數(shù)據(jù)應答重傳協(xié)議設計。為了解決林區(qū)野生動物監(jiān)測數(shù)據(jù)無線傳輸不穩(wěn)定、數(shù)據(jù)丟失嚴重等問題,在IEEE 802.15.4協(xié)議MAC層重傳機制的基礎上,設計了應用層ACK應答響應機制和數(shù)據(jù)重復接收策略,提高數(shù)據(jù)無線傳輸可靠性。... 

【文章頁數(shù)】：67 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究意義與背景
    1.2 野生動物監(jiān)測研究現(xiàn)狀
    1.3 無線圖像傳感器網(wǎng)絡研究現(xiàn)狀
    1.4 基于WISN的野生動物監(jiān)測
    1.5 論文的主要研究內(nèi)容及結構安排
        1.5.1 本文研究內(nèi)容
        1.5.2 論文結構安排
2 野生動物監(jiān)測系統(tǒng)方案設計
    2.1 野生動物監(jiān)測系統(tǒng)基本架構
    2.2 WISN節(jié)點結構
        2.2.1 WISN終端節(jié)點結構
        2.2.2 WISN協(xié)調節(jié)點結構
    2.3 野生動物監(jiān)測系統(tǒng)WISN通訊協(xié)議
        2.3.1 IEEE 802.15.4標準
        2.3.2 ZigBee技術
        2.3.3 DigiMesh
        2.3.4 野生動物監(jiān)測傳感網(wǎng)絡無線通訊協(xié)議的確立
        2.3.5 無線傳輸模塊的確立
    2.4 本章小結
3 野生動物監(jiān)測系統(tǒng)硬件設計
    3.1 終端節(jié)點硬件設計
        3.1.1 微控制器模塊電路設計
        3.1.2 外部設備電路設計
        3.1.3 終端節(jié)點硬件實物
    3.2 協(xié)調節(jié)點硬件設計
        3.2.1 W5500連接電路設計
        3.2.2 3G路由模塊連接電路設計
        3.2.3 協(xié)調節(jié)點硬件實物
    3.3 本章小結
4 野生動物監(jiān)測系統(tǒng)軟件設計
    4.1 終端節(jié)點軟件設計
        4.1.1 軟件設計流程
        4.1.2 無線通訊模塊數(shù)據(jù)傳輸程序設計
        4.1.3 SD卡讀寫程序設計
        4.1.4 圖像采集模塊程序設計
    4.2 匯聚節(jié)點軟件設計
        4.2.1 以太網(wǎng)圖像傳輸程序設計
    4.3 本章小結
5 數(shù)據(jù)可靠傳輸機制
    5.1 IEEE 802.15.4協(xié)議MAC協(xié)議重傳
        5.1.1 MAC層數(shù)據(jù)幀
        5.1.2 MAC層確認和重傳實現(xiàn)
    5.3 數(shù)據(jù)可靠傳輸設計
        5.3.1 終端節(jié)點應用層重傳確認協(xié)議設計
        5.3.2 協(xié)調節(jié)點重傳確認機制設計
    5.4 本章小結
6 野生動物監(jiān)測系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸測試
    6.1 實驗區(qū)域概況
    6.2 WISN節(jié)點數(shù)據(jù)傳輸距離測試
    6.3 傳輸距離與誤碼率測試
    6.4 野生動物圖像采集
    6.5 本章小結
7 總結與展望
    7.1 總結
    7.2 展望
參考文獻
個人簡介
導師簡介
獲得成果目錄
致謝



本文編號：3727103