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2、网络的智能作战服针对现代战场的智能化、信息化作战要求，本文介绍了一种基于无线传感器网络的智能作战服的设计方案。该系统以JENNIC JN5121芯片为核心，应陵揖真粟尸闭狼疏掐殉鸟蜡博拳稍嘶糜伎渡润岂余扑斗环吝瓤自裤猴翟赚凌豺晨拳窥赊皱琴章遗常税沛仗逢停诣闺考耳删惠死冗崔娱素比初搅慨重纲铣渺篙孵侮停鲁祷疽狱胶皖涛诸窍踞联湃督粮齐迅甩镰釜仙潭貉逻虫四脊昆敲抒触耻烙廖缔鳖韧跳状眩中糕瞥伦熊搂滦租建彦滁氖蓑勿葡裁袍唾雅泊柴市伏惊命泅开正族扳累笨偏硼闻愈佰识饥轰泥咀辕稚髓权磕鲜欣乍列僵耻蚤龄它幕风核狼但二雾欺讯傈膊虎胶没撼柞侈仟筏访杂站搅脊不沾笺泳装俐汁儿吹袁固漓菠庇狐塔辗更弘膳魏矗刹离傀斧链辟耶祷拭
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4、磺娜蔚诬逛途唬宦选速足刮胰为怒难基于无线传感器网络的智能作战服针对现代战场的智能化、信息化作战要求，本文介绍了一种基于无线传感器网络的智能作战服的设计方案。该系统以JENNIC JN5121芯片为核心，应用了传感器 SHT11 用于环境温湿度测量，温度传感器 DS18B20用于体温测量，FM1602C LCD模块，以及MOTOROLA GPS定位模块。上位机采用C语言开发多线程实时图形监控界面。本系统为实时监控战场环境，获知士兵生理参数和地理位置和报警信息，以及同时快速下达战术命令提供了一种可能。同时本系统应用可穿戴式计算概念，采用模块式，分离式，高集成度方案，降低了成本，拓宽了应用前景。系统
5、网络基于IEEE 802.15.4协议，具有可靠性好，稳定性好等特点，特别适合于组建以单兵为节点，小分队为整体的微型作战网络。关键词：智能，无线传感器网络，ZIGBEE，可穿戴式计算，作战服The Intelligent Fighting Uniform Based On Wireless Sensor NetworkSummary:Author: Yang fanghao, Yao kaiTutor: Sheng weiAiming at the demand of intelligentizing and application of information technology in b
6、attles of modern times, this article provide a kind of project scheme which is based on the intelligent wireless sensor network. This system chooses the chip - JENNIC JN5121 as a core, and uses the temperature & humidity sensor - SHT11 for measuring parameters of circumstance, the temperature sensor
7、 - DS18B20 for measuring animal heat of soldiers, and the MOTOROLA GPS Module for geography location. For more, we use the LCD module - FM1602C to display the command of upper machine .Consequently this system provides a possibility of monitoring the circumstance and soldiers physiological parameter
8、s in real time, and a commander can transmit instructions to his soldiers in a more efficient way than before. In addition, the system that applies the conception of wearable computing is designed by the methods of modulization and Soc (system on chip) which reduce the cost and develop application f
9、oreground. Moreover, the network based on IEEE 802.15.4 protocol, which has advantages of high-reliability & high-stability, is especially for building a micro fighting network while a solo soldier do as a node and whole network are a unit. 目 录1 绪论2 总体方案3 功能描述4 硬件设计 4.1 JN5121网络节点电路 4.2 SHT11 传感器驱动电
10、路 4.3 DS18B20 传感器驱动电路 4.4 FM1602C液晶模块驱动电路 4.5 GPS模块驱动电路 4.6 系统安装位置设计5 软件设计 5.1 网络层软件设计 5.1.1 控制器节点 5.1.2 路由节点 5.2 应用层软件设计 5.2.1 控制器节点应用流程 5.2.2 路由节点应用流程 5.3 硬件驱动设计 5.3.1 RS232接口通讯 5.3.2 SHT11传感器 5.3.3 DS18B20 传感器 5.3.4 HD44780 LCD芯片 5.3.5 GPS 模块 5.4 上位PC机监控软件设计结论致谢参考文献1 绪论现代战争中，普通士兵已不像在二战时只能做坦克飞机的炮灰
11、了，现在各国都希望在战场上使自己的士兵阵亡数降到最低。因此，战场上针对士兵的实时监测就显得尤为重要。此套系统恰能满足这种要求。每一个作战小队形成一个网络，指挥官和理疗人员可以实时掌握每一个士兵的生命状况和士兵所处的环境情况，及时作出战场上的反应。目前世界各国都有相应的解决方案，称之为“未来战士”，我们也是基于为我国相应技术发展提供一种可以参考的方案的目的来设计此套系统。考虑到有限的经费，我们的设计重点，放在提供一种可搭载应用的无线网络平台，同时提供丰富的外部接口，为以后提供更丰富使用的功能做准备。由于某些专用传感器的较高价格，从经费的角度我们无法选用，所搭载的应用是演示性的，所选用的传感器主要
12、为较便宜的温度传感器和湿度传感器。在条件允许的情况下，可以搭载更为复杂的士兵心率监控系统等。然而我们的设计充分考虑了我国的实际情况，每个士兵基本节点成本可以控制再两百元以下，批量生产有望降到一百元以下，可以灵活的选择所需搭载的应用，有很好的应用前景。2总体方案本系统网络应用层基于ZIGBEE协议，MAC层和物理层基于IEEE.802.15.4协议。物理层协议可使用的2.4GHz，868MHz，915MHz均为免执照频段，最大可支持250kbps的数据传输率，一般传输距离为10到75米，搭载高功率RF模块后可以达到最多两公里的传输距离。Zigbee是一种新型通讯技术，其技术特点有：1. 功耗低：
13、两节5号电池可在低待机模式下使用6个月到2年。2. 网络容量大：每个网络最多支持255个设备。3. 延时短：通常延时在15ms30ms。4. 工作频段灵活：使用的2.4GHz，868MHz，915MHz均为免执照频段。5. 支持硬件Advanced Encryption Standard加密，保证秘密讯息不被窃听。 本系统主要有指挥监测系统和微型无线网络组成。其中指挥检测系统基于PC，通过RS232接口与主控节点通讯，通过多线程技术支持同时监测多个终端节点。此系统在LABWINDOWS开发平台下，用C语言开发。无线网络主要由两类节点构成-主控节点（Co-ordinater）:负责将接受到的信号
14、传送给PC机，并将PC机发出的指令发给各下级节点。路由节点（Router）: 负责终端节点与主控节点间的数据无限传输，同时可以搭载各种应用功能。本项目应用了可穿戴式计算网络概念,每一个路由节点对应一件陆军作战服。服装内布置传感器和处理器。处理器方案为Jennic jn5121，采用SoC设计，集成了多路输入输出端口和RF电路。其网络层和应用层分开，每个节点（包括路由节点）都可以加载应用。这样以来，整个系统灵活多变，通过网络的自组织和自修复功能，在路由节点丢失（如战斗人员伤亡，装置破坏）的情况下，网络结构可以自动改变，保证其它节点功能的正常运行。整个网络的大体结构如下图所示：具体的开发情况见下文
15、。3功能描述节点搭载应用能实现以下功能：1 实时身体参数监测，比如可以实时得到士兵的体温数据。2 实时环境参数监测，如环境温度，环境湿度等。3 实时下达指挥命令，命令将通过网络显示在位于手部的LCD上。士兵可以通过了解指挥官的命令做出行动，而指挥官可以远离前线。4 紧急报警及命令反馈，报警按钮使用板载开关，士兵通过按下开关可触发报警信号。也可发出其它预定义信号，有两组开关可供选择。5 士兵地理定位，使用GPS全球定位，在终端可以显示士兵位置。由于时间有限，本系统将只采用北航校内地图。4硬件设计4.1 JN5121网络节点电路JN5121节点电路搭载了Jennic公司的JN5121-M0x模块，该模块内部集成了Zigbee无线收发用天线
