无线传感器网络应用层软件的设计与实现

摘要

无线传感器网络往往被布设在一些人不容易访问的地点，为了实现对无线传感器网络的远程控制和管理，对其采集到的被监测对象的丰富数据信息进行收集、处理、存储和查询，针对无线传感器网络上位机应用层软件系统的设计与开发的研究具有重要的理论依据和应用价值。
　　目前，无线传感器网络应用层软件的研究工作在现有文献中涉及较少。为此，本文设计并提出了一套无线传感器网络应用层软件系统的设计和实现方案，该系统提供了基于C/S架构采用TCP/IP进行通信实现，数据收集及解析，数据管理和友好用户界面等功能。
　　论文描述了无线传感器网络应用层软件国内外研究现状，分析了课题研究背景和选题意义并提出了研究中存在的主要问题。本论文设计并实现了基于环境监测的无线传感器网络应用层软件系统，使软件能与汇聚节点管理器进行命令的上传下达，数据收集和解析处理，实现数据管理，提供历史数据及拓扑信息查询及图表显示和友好的人机交互及后台组件。
　　论文中介绍了应用于该系统的数据传输通信协议，该协议完善了对传输命令和数据格式的封装，同时提供了有效的通信容错处理技术、对大数据量传输的处理方案和重发机制等。软件中封装了数据解析处理引擎并使用SQL Server2008建立关系数据库对数据采集信息进行存储和管理。
　　软件系统测试结果表明：本论文设计和开发实现的无线传感器网络应用层软件系统实现了预期设计目标，实现项目要求的所有功能，能够保证数据传输的实时性、可靠性及系统长时间大数据量进行数据交互时的稳定运行，达到环境监测中的数据通信指标。该系统对各功能的封装及模块化的设计使其很容易移植和扩展到更多无线传感器网络的应用中。

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第一章 绪论

1.1无线传感器网络研究背景及选题意义

1.2国内外研究现状

1.3课题来源与论文的主要研究内容

第二章 应用层软件系统体系结构

2.1 WSN体系结构

2.2 WSN应用层软件系统的基本功能

2.3 WSN应用层软件系统的整体结构

第三章 通信机制及数据处理模块设计与实现

3.1应用层软件的通信设计

3.2通信流程介绍

3.3通信协议介绍

3.4通信协议实现的几个关键问题

3.5通信实现方法

3.6数据解析处理模块的设计与实现

第四章 数据库设计与实现

4.1数据管理子模块总体设计原则

4.2数据存储子模块

4.3数据查询子模块

第五章 WSN软件系统UI设计及数据交互实现

5.1设计原则及目的

5.2拓扑绘制算法

5.3数据曲线图绘制算法

5.4 WSN软件UI设计和实现

第六章 软件测试

6.1应用层软件测试

6.2遇到的问题及解决

第七章 总结与展望

7.1总结

7.2展望

致谢

参考文献