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1、分类号U D C密 级单位代码 !Q!蔓!无线传感器网络温度采集系统的设计与实现周鹏指导教师 滕国库 职称学位授予单位 大连海事大学教授申请学位级别 工学硕士 学科(专业) 计算机科学与技术论文完成日期 2011年6月 答辩日期 2010年7月答辩委员会主席 名叼，佣The Design and Implementation of Wireless Sensor NetworkTemperature Acquisition SystemA thesis Submitted toDalian Maritime UniversityIn partial fulfillment of the req
2、uirements for the degree ofMaster of EngineeringbyPeng Zhou(Computer Science and Technology)Thesis Supervisor：Professor Guoku TengJune 2011叫766698m川-_Y大连海事大学学位论文原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重声明：本论文是在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，撰写成博顾士学位论文：玉缉佳蹙墨匦终星廑丞塞丕统的逡盐皇塞理：。除论文中已经注明引用的内容外，对论文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本论文中不包含任何
3、未加明确注明的其他个人或集体己经公开发表或未公开发表的成果。本声明的法律责任由本人承担。学位论文作者签名：旺学位论文版权使用授权书本学位论文作者及指导教师完全了解大连海事大学有关保留、使用研究生学位论文的规定，即：大连海事大学有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大连海事大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，也可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编学位论文。同意将本学位论文收录到中国优秀博硕士学位论文全文数据库(中国学术期刊(光盘版)电子杂志社)、中国学位论文全文数据库(中国科学技术信息研究所)等数据库中，并以电子出
4、版物形式出版发行和提供信息服务。保密的论文在解密后遵守此规定。本学位论文属于： 保密口在 年解密后适用本授权书。不保密西(请在以上方框内打“”)论文作者签名：l 导师签名： 砌日阻日期d。f降月日中文摘摘要西文传感器技术和通信技术不断发展，赋予了无线传感器网络(Wireless SensorNetwork,简称WSN)广阔的应用空间。WSN在军事监控，地震气候预测、深水及外层空间探索等许多方面有着广泛的应用。本论文研究的课题是基于无线传感器网络的温度采集系统，该系统可以用于小区室内供暖状况的远程监控，为供暖管理部门和供暖单位提供用户供暖信息，从而可以及时做出相应调整，达到节省人力和能源的目的，
5、具有非常广阔的应用前景和研究价值。本文通过分析温度信息采集系统工作的网络环境，设计了一种典型的多层次无线传感器网络温度采集系统。该系统主要分为三个层次：中心计算机和监控软件构成的温度采集监控中心；主数据采集器构成的主网；路由节点、数据采集节点构成的子网。各层次之间协同工作完成温度数据采集和监控的任务。温度信息采集系统在总体设计方案上划分为三个部分，分别为：无线传感器网络节点、无线传感器网络通信协议、温度数据监控软件。其中硬件电路设计包括基于CCll01的无线通信模块设计、DSl820数字温度传感器模块设计、串口通信模块设计、供电模块设计和硬件地址分配模块设计。软件设计包括：路由协议的设计、网络
6、通信数据帧格式设计、以太网通讯协议设计、传感器节点的低功耗设计、串口通信数据帧格式设计、主要功能模块软件设计、网络中各节点软件设计和系统的监控软件设计。通过对传感器模块硬件电路、无线收发模块硬件电路以及整个系统的测试，验证了本文设计的温度信息采集系统能够实现对温度信息的采集管理，证明了路由协议设计的合理性，到达了预期的设计目标，为无线传感器网络技术在温度采集领域的进一步应用提供了参考。关键字：无线传感器网络；温度采集；传感器节点；路由策略；监控英文摘要ABSTRACTWith the development of sensor technology and telecommunication
7、technology,wireless sensor network has a widespread application in many aspectsWSN works inmilitary monitoring，the earthquake and climatic prediction,deep water and the outerspace explorationBased on a wireless sensor network temperature gathering system，itis used to monitor residentsindoor heating
8、condition for a long-distance，provideheating information for both heating supply department and management department，inorder to make proper adjustment and aim to save manpower and energyBy analyzing the network environment of temperature information aequisitionsystem，I designed a typical multilevel
9、 network modelThis system is mainly dividedinto three levels：temperature gathering monitoring center which is constituted by acentral computer and some monitoring software；main network constructed by primedata aequisition and subnetwork constituted by route node and data acquisition node；cooperation
10、 to accomplish temperature data acquisition and monitoringThe temperature information acquisition systemS overall design Call be dividedinto three parts，including：wireless sensor network node，wireless sensor networktelecommunication protocols，temperature data monitoring softwareHardware circuitdesig
11、n includes the module based on CC 1 1 0 1 wireless communication，DS 1 820 digittemperature sensor module，serialcommunication module，power supply module andhardware address allocation moduleThe software design includes route protocol design，network communication data flames form design，Ethernet commu
12、nication protocoldesign，sensor node low power loss design，serialcommunication data frames formdesign，software design of major function module，software design of various nodes inthe network and software design for monitoringThrough texting and confirming the whole system，especially the hardware circu
13、itof the sensor module and the wireless transmit and receive module，the temperatureinformation acquisition system designed in this article accomplishes gatheringtemperature information of the sensor node,proves the reasonability of the routeprotocols，arrives at the anticipated objective，and provides
14、 references for the furtherapplication of wireless sensor network in temperature gathering英文摘要Key Words：Wireless Sensor Network；Temperature Gathering；Sensor Node；Route Strategy；Monitoring目 录目 录第1章绪论：111课题研究背景：1111无线供暖温度采集系统背景l112无线传感器网络背景112无线传感器网络研究状况213课题研究意义414论文的结构4第2章无线传感器网络概述及几种短距离通信技术的特性分析721无线传感器网络概述7211无线传感器网络结构7212无线传感器网络技术的特点8213无线传感器网络技术的应用9214无线传感器网络的几种关键技术1022几种短距离通信技术特性分析10第3章无线传感器网温度采集系统需求分析与总体设计1331系统需求分析1332系统的功能模块1333总体方案14331系统总体框架14332方案实现技术分析15第4章无线传感器网温度采集系统硬件设计1741系统硬件模块的总体框架1742模块的组成和功能
