基于无线传感网的环境监测数据收集的设计与实现

摘要

无线传感器网络作为物联网最核心的部分,已成为政府发展的首要着力点,市场前景十分广阔。基于无线传感网络应用有着巨大商业及工业应用前景,无线传感网络的研究已经越来越被人们重视。另一方面由于它所面临的各种应用和需求变得更为复杂,所以,无线传感网络正变得更需要我们讨论和研究。
　　本文以环境监测为应用背景,设计和实现了一种基于无线传感网的数据收集处理及管理系统。
　　本文研究成果可以概括为以下几方面:
　　1.分析无线传感的理论基础与技术特点,并从应用视角阐述了无线传感的发展和趋势,并提出了自己对无线传感发展的见解和新想法。
　　2.在无线传感网的设计中,从软硬件两方面着手,选用主流的协议和硬件芯片作为开发平台,使得整个系统更接近于实际应用场景。
　　3.数据网关的设计与实现中,提出了基于网关设备的群集报警功能。实现了群集自主监控及实时事件报警,使得无线传感网维护更为可控。
　　4.以可视化管理的思想设计无线传感网监控管理系统平台,并引入了对无线传感网数据挖掘需求及方法的思考,有利于提升无线传感网在实际应用中的价值与地位。
　　全文对无线传感网环境监测数据收集系统进行了分层次的设计,并且从无线传感网软硬件、协议转发网关以及数据监控管理平台三方面详细阐述了原型系统的设计思想与具体的实现步骤。所讨论的协议与硬件开发平台均为目前主流应用,对相同领域、相同规模的实际应用,具有一定的借鉴和推广意义。

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第一章 绪论

1.1研究背景及意义

1.2无线传感网络技术国内外的发展现状

1.3无线传感网发展趋势

1.4本文研究工作介绍

第二章 无线传感网数据收集系统的设计与技术分析

2.1 WSN基本概念

2.2无线传感网数据收集系统总体设计框架

2.3系统软硬件环境设计

2.4系统设计关键技术

2.5 本章小结

第三章 无线环境感知传输模块设计与实现

3.1 Zigbee技术分析

3.2 传感网络硬件平台设计

3.3数据通讯结构定义及实现

3.4本章小结

第四章 数据网关系统设计与实现

4.1数据网关模块设计框架

4.2数据传输及协议转换设计

4.3 告警及事件处理模块

4.4 本章小结

第五章 无线传感网监控管理系统平台设计

5.1 数据采集处理模块设计

5.2监控管理系统平台设计

5.3 数据分析及数据挖掘

5.4 监控管理系统运行实例

5.5 本章小结

第六章 总结与展望

6.1工作总结

6.2进一步的工作

参考文献

攻读学位期间公开发表的论文

致谢