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《無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點設(shè)計及其組網(wǎng)研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、國內(nèi)圖書分類號：TN929．5國際圖書分類號：621．38西南交通大學(xué)研究生學(xué)位論文密級：公開年級：姓名：申請學(xué)位級別：專業(yè)：指導(dǎo)教師：二。一四年五月十三日ClassifiedIndex：TN929．5U．D．C：621．38SouthwestJiaotongUniversityMasterDegreeThesisDESIGNOFWII之ELESSSENSORNETWORKNODESANDNETWORKINGI通SEARCHGrade：2011Candidate：DongXingChaoAcademicDegreeAppliedfor：Maste
2、rSpeciality：ElectromagneticFieldsandMicrowaveTechnologySupervisor：Prof．LiuYun．1inMay．13，2014㈣0Ⅲ7洲6眥6mmm7㈣5㈣2哪Y西南交通大學(xué)學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向國家有關(guān)部門或機構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)西南交通大學(xué)可以將本論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)印手段保存和匯編本學(xué)位論文。本學(xué)位論文屬于1．保密口，在年解
3、密后適用本授權(quán)書；2．不保密彩使用本授權(quán)書。(請在以上方框內(nèi)打“4”)學(xué)位敝作者簽名糲哆。趙日期：山l甲、歹、兒特剝程轢糾℃"7,／、A拶-／／尸lI’日期：上限』、彤西南交通大學(xué)碩士學(xué)位論文主要工作(貢獻)聲明本人在學(xué)位論文中所做的主要工作或貢獻如下：1、將BFS算法和Dijkstra算法結(jié)合運用，獲取網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)，生成路由。該方法首先運用BFS算法發(fā)現(xiàn)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點，獲取網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)；然后根據(jù)所獲信息生成鄰邊矩陣和權(quán)值矩陣，經(jīng)由Dijkstra算法計算出最優(yōu)路徑，生成路由。2、設(shè)計路由生成的具體過程。該路由生成的流程包括廣播尋址、鄰節(jié)
4、點尋址、節(jié)點代價處理和生成并轉(zhuǎn)發(fā)路由過程，屬于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)層設(shè)計。設(shè)計節(jié)點通信時的數(shù)據(jù)幀格式，完成節(jié)點地址和節(jié)點狀態(tài)設(shè)置。3、完成路由生成過程的軟件編程。根據(jù)路由生成的具體過程和上位機與節(jié)點信息交換過程，完成相應(yīng)的代碼編程。4、繪制節(jié)點的硬件電路。節(jié)點硬件包括無線收發(fā)電路、傳感器電路。無線收發(fā)電路基于2．4GHz無線通信芯片nRF24LEl，繪制其外圍電路，仿真驗證了2．4GHz頻段的彎折單極子天線的各項性能；傳感器電路基于光敏傳感器On9658和溫濕度傳感器DHTll，繪制其電路圖。5、組網(wǎng)測試網(wǎng)絡(luò)可靠性。示例網(wǎng)絡(luò)節(jié)點數(shù)量為10，組網(wǎng)測試單點
5、最大傳輸距離和網(wǎng)絡(luò)可靠性。結(jié)果表明，所設(shè)計無線傳感器網(wǎng)絡(luò)通信可靠性較高。本人鄭重聲明：所呈交的學(xué)位論文，是在導(dǎo)師指導(dǎo)下獨立進行研究工作所得的成果。除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果。對本文的研究做出貢獻的個人和集體，均已在文中作了明確說明。本人完全了解違反上述聲明所引起的一切法律責(zé)任將由本人承擔(dān)。學(xué)位論文作者虢砸址日期：C＼D、，3-。／秒西南交通大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文第1頁摘要無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是集信息采集、傳輸、處理于一身的綜合系統(tǒng)，目前已廣泛應(yīng)用于環(huán)境監(jiān)測、城市交通、軍事國防等諸多領(lǐng)域。為實時監(jiān)
6、測溫度、濕度、照度等環(huán)境指標(biāo)，設(shè)計一種可靠、低功耗的短距離無線傳感器網(wǎng)絡(luò)具有比較高的參考價值。此種情況下，數(shù)據(jù)傳輸速率和傳輸距離要求不高，而盡可能要求網(wǎng)絡(luò)可靠、低功耗。本文所設(shè)計無線傳感器網(wǎng)絡(luò)分為軟件和硬件兩部分。軟件方面包括無線傳感器網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)層部分協(xié)議設(shè)計、完成代碼編程和設(shè)計上位機監(jiān)測界面。將BFS算法和Dijkstra算法結(jié)合運用，獲取網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)并生成路由。該方法首先運用BFS算法發(fā)現(xiàn)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點，獲取網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)，同時生成鄰邊矩陣和權(quán)值矩陣，然后將矩陣存儲信息代入Dijkstra算法計算出最優(yōu)路徑，生成路由，最后協(xié)調(diào)節(jié)點發(fā)送路由
7、表至各從節(jié)點，從節(jié)點接收路由并將其存入存儲矩陣。路由協(xié)議生成流程包括廣播尋址、鄰節(jié)點尋址、節(jié)點代價處理和生成并轉(zhuǎn)發(fā)路由等過程。路由協(xié)議通過廣播尋址發(fā)現(xiàn)周圍鄰節(jié)點，采用分址延時方法解決節(jié)點通信時通道阻塞問題，通過反饋重發(fā)方式解決單次數(shù)據(jù)傳輸時數(shù)據(jù)包丟失問題。硬件設(shè)計包括無線收發(fā)電路設(shè)計、傳感器電路設(shè)計。無線收發(fā)電路基于2．4GHz無線射頻芯片nRF24LEl，仿真驗證了無線收發(fā)電路前端彎折單極子天線的阻抗帶寬、方向圖和效率，在芯片發(fā)射功率為0dbm情況下計算點對點自由空間傳輸距離理論值。傳感器電路基于光敏傳感器On9658和溫濕度傳感器DHTl1，
8、依據(jù)溫濕度傳感器采集數(shù)據(jù)時序要求，設(shè)計實現(xiàn)了其數(shù)據(jù)采集時序脈沖。采用電路繪圖軟件，繪制了節(jié)點PCB。組網(wǎng)測試網(wǎng)絡(luò)性能，包括單點最大傳輸距
