基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)和GPRS的無線遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計.pdf

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1、基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)和GPRS的無線遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計杜向黨，李淼，張繼紅(西北工業(yè)大學(xué)航海學(xué)院，陜西西安710072)DesignofRemoteEnvironmentMonitorSystemBasedonWirelessSensorNetandGPRSDUXiang—dang，LIMiao，ZHANGJi—hong(SchoolofMarineTechnology。NorthwesternPolytechnicalUniversity，Xian710072，China)摘要：設(shè)計了一種基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)和要求的技術(shù)，可以嵌入各種設(shè)

2、備中，便于擴(kuò)展，同時GPRS技術(shù)的無線遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，實現(xiàn)了局部無線支持地理定位功能，無須布線，非常適合應(yīng)用在需要到遠(yuǎn)程無線的連接，并給出了基于CC2430，GPS，多點監(jiān)控的復(fù)雜環(huán)境中[1]。采用GPRS網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行GPRS和單片機(jī)的無線傳感網(wǎng)絡(luò)中心節(jié)點的設(shè)計方數(shù)據(jù)傳輸?shù)哪K體積小、功耗低，適合作為無線傳感案。器網(wǎng)絡(luò)的中心節(jié)點R]。本文的設(shè)計實現(xiàn)了環(huán)境信息關(guān)鍵詞：無線傳感網(wǎng)絡(luò)；遠(yuǎn)程監(jiān)控；CC243o；的實時、遠(yuǎn)程無線監(jiān)控，可以克服有線技術(shù)的不足，GPRS有效提高監(jiān)控的效率，降低成本。中圖分類號：TN91系統(tǒng)總體設(shè)計文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號

3、：1001—2257(2010)02—0072—03整個系統(tǒng)分為遠(yuǎn)程監(jiān)控中心和現(xiàn)場監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)兩Abstract：Thispaperintroducesakindofwire—部分。遠(yuǎn)程監(jiān)控控制中心主要由監(jiān)控中心服務(wù)器、lessandremotemonitorsystembasedonWSN數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)與應(yīng)用軟件和GPRS通信模塊組成；現(xiàn)(wirelesssensornet)andGPRStocompletethe場監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)主要由無線傳感網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)，包括監(jiān)控中connectionbetweenlocalwirelesssystemandre

4、—心節(jié)點和監(jiān)控終端節(jié)點組成。監(jiān)控中心節(jié)點由motewirelesssystem，especiallyputsforwardstheGPS接收機(jī)、單片機(jī)、CC243o模塊和GPRS通信模designofthecentralnodeofWSNbasedon塊組成；監(jiān)控終端節(jié)點由傳感器和CC22430模塊組成。由GPRS網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控中心和現(xiàn)場監(jiān)控CC243o，GPS，GPRS，microcomputer．網(wǎng)絡(luò)之間的通信。將本系統(tǒng)用于現(xiàn)場監(jiān)控時，將終Keywords：WSNremote；monitor；CC243O；端節(jié)點放置監(jiān)控區(qū)域內(nèi)

5、，終端節(jié)點能夠自主形成無GPRS線監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)。每個節(jié)點搜集周圍環(huán)境的溫度、濕度和設(shè)備狀態(tài)等信息，通過無線傳感網(wǎng)絡(luò)信息傳至0引言ZigBee中心節(jié)點，由中心節(jié)點通過GPRS網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)信息及中心節(jié)點的地理信息發(fā)送到監(jiān)控中心，與對于大型企業(yè)或者生產(chǎn)部門，必須對生產(chǎn)現(xiàn)場控制端交換信息和指令，監(jiān)控人員根據(jù)檢測信息及的人員、設(shè)備和環(huán)境信息進(jìn)行監(jiān)控，特別是在元人值時進(jìn)行決策和處理。守的情況下，能夠?qū)ΜF(xiàn)場信息進(jìn)行自動監(jiān)控。因此，要求監(jiān)控系統(tǒng)無人值守、網(wǎng)絡(luò)化、便于操作和管理、2系統(tǒng)主要模塊硬件設(shè)計成本低廉。傳統(tǒng)的監(jiān)控系統(tǒng)多數(shù)通過有線方式進(jìn)行2．1現(xiàn)場監(jiān)

6、控網(wǎng)絡(luò)硬件數(shù)據(jù)傳輸，成本比較高，且維護(hù)困難，擴(kuò)展性差?，F(xiàn)場監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)主要由監(jiān)控中心節(jié)點和監(jiān)控終端ZigBee是近年來出現(xiàn)的面向低成本設(shè)備無線聯(lián)網(wǎng)節(jié)點組成，其中監(jiān)控終端節(jié)點主要完成數(shù)據(jù)采集，監(jiān)收稿日期·：2009—09—11控中心節(jié)點一方面接收終端節(jié)點的環(huán)境信息，同時·72·《機(jī)械與電子}2010(2)要將環(huán)境信息和地理信息通過GPRS網(wǎng)絡(luò)發(fā)送至遠(yuǎn)程監(jiān)控控制中心。2．1．1監(jiān)控終端節(jié)點設(shè)計監(jiān)控終端節(jié)點由傳感器模塊、CC243OZigBee模塊和電源模塊組成。傳感器負(fù)責(zé)監(jiān)控區(qū)域內(nèi)信息的探測和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換；CC243o負(fù)責(zé)控制整個節(jié)點的管理、數(shù)

7、據(jù)采集和無線通信；電源模塊為傳感器節(jié)點提供運行所需的能量。2．1．2監(jiān)控中心節(jié)點設(shè)計監(jiān)控中心節(jié)點由單片機(jī)、CC2430ZigBee模塊、圖l中心節(jié)點實物GPRS通信模塊、GPS接收機(jī)和電源組成。其中單2．2遠(yuǎn)程監(jiān)控中心硬件片機(jī)為主控機(jī)，管理協(xié)調(diào)中心節(jié)點的所有功能，完成遠(yuǎn)程監(jiān)控中心主要由監(jiān)控中心服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫與GPS接收機(jī)、CC2430模塊的數(shù)據(jù)通訊，同時控制系統(tǒng)與應(yīng)用軟件、GPRS通信模塊組成，其詳細(xì)設(shè)計GPRS通信模塊發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。系統(tǒng)中集成了從略。GPS接收機(jī)，主要是考慮便于現(xiàn)場監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的3軟件設(shè)計移動監(jiān)測和隨機(jī)布點需要。

8、a．單片機(jī)。監(jiān)控中心節(jié)點選用805l系列單片3．1GPS模塊位置信息采集機(jī)，由于GPRS，CC243O和GPS模塊都需要通過串系統(tǒng)中的地理信息通過串口通訊程序獲取口與單片機(jī)通信，因此通過模擬開關(guān)74HC4052芯$GPRMC記錄語句得