无线传感器网络系统网关与监控中心的设计与实现

摘要

本论文针对目前机房环境监测存在的不足,设计并实现了基于无线传感器网络的机房环境监控系统。无线传感器网络是一种以无线通信方式为媒介,以采集部署在目标监控区域内的传感器节点所获数据为目的的自组织网络。本论文设计的监控系统由传感器节点、网关和监控中心三部分组成。
　　 传感器节点是网络的基本单元,负责采集环境数据并且通过无线方式进行数据传输。本论文综合考虑了功耗和性能,选择了超低功耗处理器MSP430和工作在ISM自由频段的射频芯片CC2520用于设计无线传感器网络节点。
　　 网关节点是无线数据采集网络和互联网的数据转发节点。传感器节点采集到的数据经由网关节点传送到监控中心。本论文论述了基于ARM处理器的网关节点平台的软、硬件设计方案。该硬件方案具有模块化与高度集成的特点,用户可根据应用需求选择不同硬件模块进行组合设计。软件方案主要基于非实时性嵌入式操作系统进行各种功能的模块化设计,实现了网关节点的协议转换与工作控制流程。
　　 监控中心用来存储和显示无线传感器网络采集到的数据。由于无线传感器网络应用的复杂性,如何灵活、快速、一致地部署传感器网络是目前的研究难点。而软件平台的可扩展性正是解决上述问题的关键。本论文针对无线传感器网络的软件系统架构进行研究,构造了一个模块化,可重用的,可扩展的软件平台,为无线传感器网络监控系统提供了一种通用的解决方案。通过研究实现的软件系统架构可灵活快速的将无线传感器网络部署到针对某一特定应用的环境中。