分布式无线传感器网络在线监测智能系统

摘要

随着供电系统、片上系统、无线技术以及低功耗嵌入式的发展,从而孕育出崭新的学科一无线传感器网络技术,它的重要特点是低成本、分布式和自组织等。现代信息技术的三大基础是传感器技术、通信技术和计算机技术,而无线传感器网络能将这三种技术结合在一起,实现了信息的采集、传输和处理的真正统一。
　　 本文研究的是无线传感器网络技术在环境监测中的使用,它包括节点部分和网络部分。
　　 在节点部分中,将测量大气环境参数,如温度、湿度、光照、SO2等,多种传感器,经过相应的电路转换后,传送到单片机中,单片机经过一定的数据处理后通过无线通信发送出去。本文分析了各种传感器性能的优劣,确定了所选传感器以及对应的设计电路,并且对重要的软件部分的设计也做出了详细的说明。
　　 多个节点以一定的通信协议连接起来,构成了网络部分。本文重点研究了无线路由协议和基于数据竞争的MAC协议。详细说明了一种基于地址的LEACH协议,并重点研究了它的算法机制;数据链层协议研究了基于数据竞争的S-MAC协议,并说明了它的工作机制,非常适合中型的无线传感器网络系统。
　　 本文通过大量实验,验证了无线传感器网络节点设计的正确性,并用MATLAB进行网络仿真,通过对能耗、延时等方面验证了S-MAC协议的优势。该系统有效地提高了国内无线传感器网络技术的研究水平。