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《基于WinCE的無線傳感器數(shù)據(jù)采集軟件的實現(xiàn)【開題報告】》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內(nèi)容在學術論文-天天文庫。
1、畢業(yè)設計開題報告通信工程基于WinCE的無線傳感器數(shù)據(jù)采集軟件的實現(xiàn)一、選題的背景與意義隨著近些年“物聯(lián)網(wǎng)”概念呼之欲出,作為物聯(lián)網(wǎng)基礎的無線傳感器網(wǎng)絡(WSN,WirelessSensorNetwork)愈來愈受到人們的關注。無線傳感器網(wǎng)絡是是一門新興的信息技術,由一組按需隨機分布的集成有傳感器、數(shù)據(jù)處理單元、無線通信模塊和能量供應模塊的微型傳感器節(jié)點以自組織方式構成的無線網(wǎng)絡,融合了信息處理技術、微電子技術、計算機技術和無線網(wǎng)絡技術。已經(jīng)引起了美國、日本、韓國、英國、意大利等多個國家的極大關注。在一份有關我國未來20年預見技術的調(diào)查報告中,信息領域157項
2、技術課題中有7項與傳感器網(wǎng)絡直接有關。2006年初發(fā)布的《國家中長期科學與技術發(fā)展規(guī)劃綱要》為信息技術確定了三個前沿方向,其中兩個與WSN的研究直接相關,即智能感知技術和自組織網(wǎng)絡技術,組足見對無線傳感器網(wǎng)絡的重視程度。作為無線傳感器網(wǎng)絡重要的應用領域之一——生態(tài)環(huán)境監(jiān)測,雖然在歐美等國已開始起步,在國內(nèi)也已經(jīng)有中國科學院、中國科技大學、北京郵電大學等一批知名研究所或高校開始著手研究,但我國生態(tài)環(huán)境監(jiān)測仍局限于人工采集或預先布線,通過有線方式采集,人工采集加大了人員工作量且無法保證數(shù)據(jù)實時有效性。傳統(tǒng)的基于計算機信息處理的現(xiàn)場監(jiān)測系統(tǒng)也存在很多問題如:較難進行
3、數(shù)據(jù)采集設備的安裝,無法利用現(xiàn)有的無線或有線網(wǎng)絡等等,擴展性較差,布線繁瑣,影響美觀等問題。在這種情況下,利用無線傳感器網(wǎng)絡對生態(tài)環(huán)境進行監(jiān)控的優(yōu)勢體現(xiàn)在:1、無線傳感器網(wǎng)絡的自組織特性使得信息獲取系統(tǒng)的組建不需要額外的硬件支持,微型化的無線傳感器網(wǎng)絡節(jié)點更易安裝,且無線傳感器網(wǎng)絡節(jié)點還具有數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理與數(shù)據(jù)傳輸?shù)墓δ?,實施難度較其他方法容易;2、無線通信方式減少了布線的投入,降低了維護和維修的難度,增加了通信的靈活性;3、無線傳感器網(wǎng)絡節(jié)點集成多種類型的傳感器,使得同時采集多個事件特征數(shù)據(jù)成為可能;4、無線傳感器網(wǎng)絡的自組織特性。新節(jié)點可以隨時加入,而
4、不對原有網(wǎng)絡造成影響。因此,基于無線傳感器網(wǎng)絡的遠程數(shù)據(jù)獲取系統(tǒng)具有較好的擴展性。隨著信息化、智能化、網(wǎng)絡化的的發(fā)展,嵌入式系統(tǒng)獲得了廣闊的發(fā)展空間,已經(jīng)廣泛滲透到科學研究、工程技術、軍事技術、各類產(chǎn)業(yè)及商業(yè)應用、文化藝術以及人們生活的方方面面。嵌入式和無線傳感器網(wǎng)絡作為21世紀計算機相關學科中最熱門中的兩大方向,兩者相互滲透、相互結合,密切相關。以嵌入式系統(tǒng)作為無線傳感器網(wǎng)絡的開發(fā)平臺已是時代所趨。目前擁有的嵌入式平臺較為成熟的有Linux和WinCE。而WinCE同Linux相比有著以下優(yōu)勢:1、WinCE的操作界面延續(xù)了Windows系列的概念,對使用慣
5、了Windows的開發(fā)者有著容易上手的優(yōu)勢;2、WinCE系統(tǒng)中,微軟做了大量的工作,簡單了開發(fā)的過程,很適合小型團隊作為產(chǎn)品開發(fā)的系統(tǒng)?;谝陨显?,是我選擇使用WinCE及無線傳感器網(wǎng)絡實現(xiàn)對生態(tài)環(huán)境監(jiān)測,也是該課題具有廣闊前景的原因。二、研究的基本內(nèi)容與擬解決的主要問題:無線傳感器網(wǎng)絡是一種由部署在監(jiān)測區(qū)域內(nèi)大量的廉價微型傳感器節(jié)點組成,通過無線通信方式形成的一個用作信息收集、融合、并發(fā)送給觀察者的多跳自組織的網(wǎng)絡系統(tǒng)。無線傳感器網(wǎng)絡主要分為兩個部分,傳感器網(wǎng)絡部分和匯聚節(jié)點部分。其中,匯聚節(jié)點是將傳感器網(wǎng)絡采集的數(shù)據(jù),通過外部網(wǎng)絡傳遞給終端用戶。由于生
6、態(tài)環(huán)境監(jiān)測需要多種多樣的生態(tài)參數(shù),且本人研究能力有限,特將本課題局限在擬在匯聚節(jié)點上構建一個監(jiān)控環(huán)境溫濕度變化的數(shù)據(jù)采集軟件。其中,匯聚節(jié)點擬用XSBASE270-S嵌入式開發(fā)平臺構造,WINCE操作系統(tǒng)為其系統(tǒng)內(nèi)核,PB(platformBuilder5.0)、EVC(EmbeddedVisua1C++)作為開發(fā)工具。在數(shù)據(jù)采集軟件可以實時顯示匯聚節(jié)點從傳感器網(wǎng)絡中收集到的信息,并且進行處理后,通過圖像直觀地展示出來。目標:本課題要實現(xiàn)以無限傳感器網(wǎng)絡為平臺,通過溫濕度傳感器采集所測地區(qū)溫濕度數(shù)據(jù),在基于WinCE開發(fā)環(huán)境下開發(fā)出一款軟件實現(xiàn)以下功能:1)數(shù)
7、據(jù)監(jiān)控功能2)活動節(jié)點查看3)數(shù)據(jù)上傳功能4)歷史數(shù)據(jù)清理并能夠?qū)崿F(xiàn)在web模式下的對溫濕度的直觀觀測。本課題主要研究的問題:1.了解無線傳感器網(wǎng)絡的概念,以及它所采集的數(shù)據(jù)的特點及其通信協(xié)議是什么?2.熟悉匯聚節(jié)點的特點,及其所起的作用,以及如何進行收集數(shù)據(jù)。3.利用PB(platformBuilder5.0)開發(fā)工具定制WINCE內(nèi)核映像,完成WINCE內(nèi)核映像的編譯和移植工作,研究在WINCE上利用EVC開發(fā)軟件的方法研究的方法與技術路線:研究方法主要分為文獻法、實驗法和討論法。文獻法:通過前期查找、閱讀、學習無線傳感器網(wǎng)絡及WinCE系統(tǒng)開發(fā)有關書籍、
8、資料及論文。要求做到對無線傳感器網(wǎng)絡有