本文關鍵詞：基于巡檢小車與借地址路由算法的養(yǎng)豬場無線網絡監(jiān)控系統

  更多相關文章： 借地址 巡檢小車 無線傳感器網絡 監(jiān)控系統 兩跳鄰居 Zig Bee

【摘要】：我國生豬養(yǎng)殖業(yè)正在迅速發(fā)展,為了提高豬場生產力,除了依靠科學的生豬養(yǎng)殖技術外,對養(yǎng)豬場內部環(huán)境參數的檢測和調控也非常重要。目前,養(yǎng)豬場內部設備之間大多采用有線連接,該方式往往布線復雜且成本較高,本文在總結國內外相關研究的基礎上,設計了一種基于巡檢小車與借地址路由算法的養(yǎng)豬場無線網絡監(jiān)控系統。采用信息化的養(yǎng)豬場環(huán)境監(jiān)控系統可以為管理人員提供精確的環(huán)境參數,提高養(yǎng)殖效率,降低生產成本。為了解決保育豬舍內部檢測節(jié)點眾多和布線困難的問題,本文采用Zig Bee技術將帶有各類傳感器的路由節(jié)點和終端節(jié)點組成一個樹型無線傳感器網絡。傳感器節(jié)點將采集到的各類環(huán)境參數信息通過Zig Bee無線網絡發(fā)送至協調器節(jié)點,再經由RS232串口將數據發(fā)送到現場嵌入式控制器S3C6410中。通過在S3C6410平臺上移植SQLite數據庫和BOA服務器,同時設計CGI控制程序,用戶可以通過瀏覽器網頁對養(yǎng)豬場內部環(huán)境、母豬的臨產以及小豬的生活情況進行遠程實時監(jiān)測。為了實現保育豬舍內部視頻和音頻信息的靈活采集,本文采用集成了聲音探測器、各類環(huán)境參數傳感器和攝像頭的巡檢小車。將協調器節(jié)點和現場控制器安裝在小車上,使得攝像頭采集到的視頻和音頻信息能夠被實時的傳送到現場控制器中,同時,這種可移動協調器節(jié)點可使在其傳輸范圍內的網絡孤點直接向其申請入網,提高了網絡地址分配效率。為了提高養(yǎng)豬場無線傳感器網絡中孤立節(jié)點的入網率,實現對保育豬舍內部環(huán)境參數的精確采集和設備的有效控制,本文提出了改進的借地址路由算法,將路由節(jié)點的借址范圍設為兩跳通信距離內的鄰居節(jié)點,通過擴大父節(jié)點的借址范圍來提高節(jié)點間地址分配的效率,同時會優(yōu)先考慮向同枝子孫節(jié)點借址,降低了組網耗時。并且,在路由選擇過程中,樹路由首先對目的節(jié)點的類型進行判斷,通過計算下一跳地址減少了數據包的傳輸延遲。最后對所設計的系統進行了測試,系統測試結果表明,本文提出的借地址路由算法提高了網絡節(jié)點的地址分配成功率,具有移動協調器節(jié)點的無線傳感器網絡提高了組網靈活性,可實現對保育豬舍內部溫度、濕度和二氧化碳濃度等環(huán)境參數的精確可靠采集。本文設計的基于巡檢小車與借地址路由算法的養(yǎng)豬場無線網絡監(jiān)控系統實現了對母豬和小豬生活環(huán)境的遠程實時監(jiān)控,在現代化的畜禽精細養(yǎng)殖業(yè)中有著很好的應用前景。
【關鍵詞】：借地址 巡檢小車 無線傳感器網絡 監(jiān)控系統 兩跳鄰居 Zig Bee
【學位授予單位】：江蘇大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：S828;TP277
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-10
• 第一章 緒論10-17
• 1.1 課題研究背景及意義10-11
• 1.2 國內外研究現狀11-14
• 1.2.1 無線養(yǎng)殖監(jiān)控系統國內外研究現狀11-13
• 1.2.2 路由算法國內外研究現狀13-14
• 1.3 本課題主要研究內容14-17
• 第二章 養(yǎng)豬場無線網絡監(jiān)控系統總體設計17-35
• 2.1 系統總體方案設計17-18
• 2.2 養(yǎng)豬場無線傳感器網絡設計18-22
• 2.2.1 養(yǎng)豬場無線傳感器網絡組建18-19
• 2.2.2 Zig Bee技術介紹19-20
• 2.2.3 Zig Bee協議棧20-21
• 2.2.4 Zig Bee網絡拓撲結構21-22
• 2.3 巡檢小車介紹22-25
• 2.4 系統硬件設計25-29
• 2.4.1 硬件框架設計25
• 2.4.2 處理器S3C6410簡介25-26
• 2.4.3 Zig Bee節(jié)點硬件設計26-29
• 2.5 嵌入式系統開發(fā)平臺設計29-33
• 2.5.1 交叉編譯環(huán)境設計29-30
• 2.5.2 NFS網絡文件系統30-31
• 2.5.3 U-boot移植31-32
• 2.5.4 內核的配置與移植32
• 2.5.5 根文件系統的制作32-33
• 2.6 本章小結33-35
• 第三章 基于兩跳鄰居的網絡借地址路由算法35-47
• 3.1 網絡地址分配機制35-36
• 3.2 Cluster-tree路由算法36-37
• 3.3 Zig Bee網絡孤立節(jié)點分析37-38
• 3.4 借地址路由算法的改進38-42
• 3.4.1 基于兩跳鄰居的借地址路由算法的思想38-39
• 3.4.2 基于兩跳鄰居的借地址路由算法39-41
• 3.4.3 借地址算法的路由選擇41-42
• 3.5 仿真實驗與結果分析42-46
• 3.6 本章小結46-47
• 第四章 養(yǎng)豬場無線網絡監(jiān)控系統軟件設計47-61
• 4.1 Zig Bee節(jié)點軟件設計47-51
• 4.2 嵌入式SQLite數據庫設計51-53
• 4.2.1 SQLite數據庫的API函數51-52
• 4.2.2 SQLite數據庫的移植52-53
• 4.2.3 養(yǎng)豬場環(huán)境參數信息存儲設計53
• 4.3 嵌入式WEB服務器設計53-57
• 4.3.1 嵌入式WEB服務器概述54
• 4.3.2 BOA服務器的移植54-55
• 4.3.3 CGI信息交互技術55-57
• 4.4 視頻監(jiān)控模塊設計57-60
• 4.4.1 視頻設備驅動設計57-58
• 4.4.2 ffmpeg的移植58-59
• 4.4.3 ffserver的配置59-60
• 4.5 本章小結60-61
• 第五章 系統測試61-67
• 5.1 現場環(huán)境測試61-63
• 5.2 測試結果分析63-66
• 5.3 本章小結66-67
• 第六章 總結與展望67-69
• 6.1 總結67-68
• 6.2 展望68-69
• 參考文獻69-73
• 致謝73-74
• 攻讀碩士期間科研成果74

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