無線傳感器網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)的研究與設(shè)計

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1、朵i種成A香FCHINAUNITYOF亡LECTRQNICsc1巨NCEANDTECHNOLOGYOIVERS?碩±學位論文MASTERTHESIS—'t響7論文題目無淺傳感器網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)的妍堯與設(shè)計學科專業(yè)信號與信息處理學號201321020457作者姓名黃充指導教師伍瑞卿副教授一I分類號密級注1UDC學位論文無線傳感器網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)的研究與設(shè)計(題名和副題名)黃充(作者姓名)指導教師伍瑞卿副教授電子科技大學成都(姓名、職稱、單位名稱)申請學位級別碩士學科專業(yè)

2、信號與信息處理提交論文日期2016.03.29論文答辯日期2016.04.27學位授予單位和日期電子科技大學2016年6月答辯委員會主席評閱人注1:注明《國際十進分類法UDC》的類號。ResearchandDesignofWirelessSensorNetworkGatewayAMasterThesisSubmittedtoUniversityofElectronicScienceandTechnologyofChinaSignalandInformationProcessingMajor:HuangChongAuthor:WuRuiQingSup

3、ervisor:SchoolofElectronicEngineeringSchool:獨劍性聲明本人聲明所呈交的學位論文是本人在導師指導下進行的研究工作。及取得的研究成果據(jù)我所知,除了文中特別加W標注和致謝的地方夕h論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果,也不包含為獲得電子科技大學或其它教育機構(gòu)的學位或證書而使用過的材料。與我一同工作的同志對本研究所做的任何貢獻均已在論文中作了明確的說明并表示謝意。、私46作者簽名:罕日期:W年/月2日牛論文使用授權(quán)t本學位論文作者完全了解電子科技大學有關(guān)保留、使

4、用學位論文的規(guī)定,有權(quán)保留并向國家有關(guān)部口或機構(gòu)送交論文的復印件和磁盤,允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)電子科技大學可W將學位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進行檢索,可レッ采用影印、縮印或掃描等復制手段保存、匯編學位論文。(保密的學位論文在解密后應遵守此規(guī)定)為:章若導師簽名作者簽名://名緣作日期>6;扣/<年月34日摘要摘要從20世紀末到現(xiàn)在,伴隨著中國經(jīng)濟的快速發(fā)展和科學技術(shù)的進步,無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSN)技術(shù)得到了長足的發(fā)展和應用。由于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)具備低功耗、網(wǎng)絡(luò)自組織、健壯性強、網(wǎng)絡(luò)容量大、開發(fā)靈

5、活等特點,彌補了傳統(tǒng)的有線傳感器網(wǎng)絡(luò)成本高、不易維護以及不易更新升級等缺點。所有這些使得WSN在軍事偵查、醫(yī)療應用、環(huán)境監(jiān)測、智能家居和現(xiàn)代農(nóng)業(yè)等方面得到了越來越廣泛的應用。網(wǎng)關(guān)作為不同網(wǎng)絡(luò)間的協(xié)議轉(zhuǎn)換裝置,在網(wǎng)絡(luò)融合中起著橋梁的作用。特別是現(xiàn)在“互聯(lián)網(wǎng)+”被提升到“國家戰(zhàn)略”地位,將它和傳統(tǒng)行業(yè)結(jié)合成為時代的口號。通過網(wǎng)關(guān)裝置把WSN連入以太網(wǎng)進而連入互聯(lián)網(wǎng),從而實現(xiàn)在遠程端查看網(wǎng)絡(luò)的工作狀態(tài)和控制網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點的工作。針對環(huán)境監(jiān)測和農(nóng)業(yè)應用領(lǐng)域,本文提出了一種將WSN連入以太網(wǎng)的網(wǎng)關(guān)方案,通過相關(guān)軟件硬件設(shè)計了一個ZigBee無線傳感器網(wǎng)絡(luò)連入以太

6、網(wǎng)的網(wǎng)關(guān)系統(tǒng),實現(xiàn)了遠程端顯示具體的網(wǎng)絡(luò)狀態(tài),控制網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點的工作,顯示節(jié)點采集的傳感器數(shù)據(jù)等功能。另外設(shè)計了一個適用于農(nóng)業(yè)應用中飛蟲自動計數(shù)的傳感器裝置,實現(xiàn)了飛蟲的自動計數(shù)以及上報。具體工作如下:1、研究分析了當前幾種常用的無線通信方法,結(jié)合實際的應用需求,分析并給出了基于ZigBee通信的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng),采集環(huán)境參數(shù)的方法。2、分析當前常用的幾種把無線傳感器網(wǎng)絡(luò)連入外界網(wǎng)絡(luò)的方案,提出了基于W5100芯片的把ZigBee無線傳感器網(wǎng)絡(luò)連入以太網(wǎng)的網(wǎng)關(guān)方案。3、基于給定的方案,完成了相關(guān)的硬件平臺選型以及相關(guān)設(shè)計,完成整個系統(tǒng)的軟件開發(fā)。具

7、體完成協(xié)議棧Z-Stack的移植以及對應應用層軟件的開發(fā),以太網(wǎng)芯片底層驅(qū)動的編寫,遠程端監(jiān)控軟件的編寫和網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)軟件的設(shè)計編寫。4、基于紅外傳感器器技術(shù)設(shè)計了一款應用于農(nóng)業(yè)的飛蟲自動計數(shù)裝置,完成硬件和軟件的開發(fā)。本文所設(shè)計并實現(xiàn)的ZigBeeWSN轉(zhuǎn)以太網(wǎng)網(wǎng)關(guān)系統(tǒng),經(jīng)過各方面的模擬測試達到了預期要求。關(guān)鍵詞:無線傳感器網(wǎng)絡(luò),ZigBee,網(wǎng)關(guān),飛蟲計數(shù)IABSTRACTABSTRACTFromthelate20thcenturytonow,withtherapiddevelopmentofourcountry'seconomyandthepro

8、gressofscienceandtechnology,WirelessSensorNetwork(WSN)technol

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