基于環(huán)境監(jiān)測的無線傳感器網絡節(jié)點管理器的硬件設計與實現(xiàn).pdf

1、隨著計算機技術、通信技術、嵌入式技術、傳感器技術的飛速發(fā)展，應用于環(huán)境監(jiān)測，公共安全，醫(yī)療及軍事領域的無線傳感器網絡(WSN)已經成為21世紀的一個新的研究熱點。本文提出了一種基于Zigbee協(xié)議，應用于環(huán)境監(jiān)測領域的無線傳感器網絡系統(tǒng)體系結構，包括若干采集節(jié)點，一個節(jié)點管理器以及遠程數(shù)據(jù)終端。傳感器采集節(jié)點將傳感器模塊、數(shù)據(jù)處理模塊和無線通信模塊集成在一塊很小的物理單元上，并將其大量部署在野外監(jiān)測區(qū)域，采集多種環(huán)境參數(shù)，包括環(huán)境溫度、

2、濕度、風速、風向、雨量等信息，最終將采集數(shù)據(jù)路由至節(jié)點管理器。節(jié)點管理器負責建立Zigbee網絡，管理采集節(jié)點，存儲及轉發(fā)數(shù)據(jù)并向采集節(jié)點下達數(shù)據(jù)終端的命令?？蛻魯?shù)據(jù)終端為一臺具有固定IP地址的PC機，其安裝有系統(tǒng)運行軟件、數(shù)據(jù)庫。用戶可通過數(shù)據(jù)終端對所有節(jié)點進行管理和配置，查詢采集信息及網絡拓撲結構，下發(fā)任務。
　　本文著重研究了無線傳感器網絡節(jié)點管理器的硬件設計，其包括電源模塊，處理器模塊，無線通信模塊以及存儲與顯示模塊。電源

3、模塊基于無線傳感器網絡低功耗的要求對系統(tǒng)的能量進行管理與分配，設計太陽能充電電路保證系統(tǒng)長期穩(wěn)定運行。節(jié)點管理器以ARM-LPC2148芯片為核心處理器，實現(xiàn)數(shù)據(jù)處理與命令解析、各模塊控制等功能。通信模塊實現(xiàn)Zigbee技術，GSM技術及以太網技術，CC2531子模塊負責與底層采集節(jié)點通信，同時GSM模塊與以太網模塊可以短信、GPRS及Internet等方式與遠程數(shù)據(jù)終端進行通信。最后，實時的監(jiān)測實驗證明本系統(tǒng)穩(wěn)定有效。本文提出的傳感器