Ⅰ 無線感測器網路 畢業設計求助
基於農業環境無線感測器網路性能評估
[摘要]隨著無線感測器網路應用研究的不斷深入，通過實際感測器節點建立網路進行網路測試越來越受到人們的重視。綜合大量無線感測器網路性能研究的技術文獻和最新研究結果，提出對農業環境WSN網路性能參數。
[關鍵詞]無線感測器網路 性能測試 部署
一、引言
近年來隨著研究的深入與技術的成熟，以應用為背景，基於WSN的試驗越來越多地涌現出來，WSN正處於從研究到應用的過渡階段。對WSN網路性能的分析與評價是網路節點與部署的前提，對WSN網路性能進行分析，評價，獲得網路性能的總體情況，可以評估，鑒定和驗收一個現有網路；對一個新的待建設網路，其方案的論證也極大地依賴於如何分析和評價網路的性能。
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基於TinyOS無線感測器網路的農業環境監測系統設計
摘要：針對傳統農業環境監測系統的局限性，設計了一種基於無線感測器網路的農業環境監測系統，給出了農業環境監測系統的體系結構，重點設計了使用MSP4300和CC2420晶元的感測器節點硬體結構和基於TinyOS操作系統構架的軟體流程，系統可以對目標監測區內的溫度、濕度、光照度等農業環境信息進行實時監測、可靠傳輸。解決了傳統農業環境監測中存在的問題，為無線感測器網路應用於農業環境監測做出探索性研究。
關鍵詞：無線感測器網路；TinyOS；精準農業；環境監測
准確實時的信息供給是精準農業的必須前提，精準農業的實現首先在於認識農田內農作物生長環境和生長情況的差異，而這必須依賴於各種先進的感測器，如大氣溫度、大氣濕度、風速、太陽輻射、作物生長情況、作物產量等各種類型感測器。如何將這些感測器採集的信息及時准確地收集，為農業專家提供決策並制定農田變數作業處方的主要數據源和參數，一直是一個難題。近年來，出現了許多採用無線公共網路和無線網路等無線通訊方式進行農、林、牧業的遠程監測的研究。這些無線通信技術的優勢是傳輸速度快、信息量大、可遠距離傳輸，但都存在功耗高、時延長、通信費用高等因素制約，使其很難廣泛地應用到農業環境監測中。
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無線感測器網路在農作物環境信息監測中的應用
摘 要：感測器已經被廣泛的應用於工業、軍事等方面。由感測器節點構成的無線網路也已經成為現今研究的熱門問題。無線感測器網路在農業中尤其是在農作物信息檢測中的運用是將智能化、自動化應用於農業中的最好的手段之一，而選擇良好的協議標准也將會是解決問題的關鍵。
關鍵詞：協議；無線感測器網路；作物信息
1 引言
隨著網路的迅猛發展，對於網路的使用范圍越來越寬廣，而集感測器技術、微機電系統技術、無線通信技術、嵌入式計算機技術、分布式信息處理技術和無線通信技術於一體的無線感測器網路就成為當今研究的熱點。無線感測器網路是一個多學科交叉的綜合性科學研究領域，對於其網路所分布的區域內的各種環境和檢測對象的信息能夠進行實吋的監控、感知和採集，並且將這些信息先進行處理，然後通過無線方式傳輸給監控主機或者需要使用這些信息的用戶。正是因為這種廣泛的用途，使得無線感測器網路在眾多領域如農業、軍事、智能家居、森林保護等方面有著實際的用途和研究價值。
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Ⅱ 【高分】無線感測器網路S-MAC協議的原理及演算法
S-MAC很簡單 再往上學就是802.15.4
我做過S-MAC方面的編程，可以說S-MAC沒有協議可說，不像802。15.4
不過S-MAC有她的特點
由於感測器網路節點能量有限，所以S-MAC協議要做到減少節點能量消耗。S-MAC主要採用以下機制：
1 周期性偵聽、睡眠的低占空比工作方式，控制節點盡量處於睡眠狀態來降低節點能量的消耗
2鄰居節點通過協商的一致性睡眠調度機制形成虛擬簇，減少節點的空閑偵聽時間
3流量自適應偵聽機制
4串音避免
5通過消息分割和突發傳遞機制來減少控制消息得開銷和消息的傳遞延遲
打字太累了，不多說了，有啥問題，發郵件吧。我還有S-MAC的代碼，15.4的代碼，EMG-SMAC代碼，要看可以發給你
Ⅲ 無線感測器是如何定義的無線感測器網路有哪些組成部分
無線感測器的組成模塊封裝在一個外殼內，在工作時它將由電池或振動發電機提供電源，構成無線感測器網路節點，由隨機分布的集成有感測器、數據處理單元和通信模塊的微型節點，通過自組織的方式構成網路。它可以採集設備的數字信號通過無線感測器網路傳輸到監控中心的無線網關，直接送入計算機，進行分析處理。如果需要，無線感測器也可以實時傳輸採集的整個時間歷程信號。監控中心也可以通過網關把控制、參數設置等信息無線傳輸給節點。數據調理採集處理模塊把感測器輸出的微弱信號經過放大，濾波等調理電路後，送到模數轉換器，轉變為數字信號，送到主處理器進行數字信號處理，計算出感測器的有效值，位移值等。
Ⅳ 如何開始設計無線感測器網路系統
1、如何選擇合適的無線感測器技術
無線感測器網路系統的基本架構包括三部分,第一部分是無線收發晶元,其職責是將數字信息轉換為高頻無線信號傳送出去和將接收到的高頻無線信號恢復成數字信息。無線感測器收發晶元而言,IEEE 802.15.4能為無線感測器應用提供最佳方案,這是因為IEEE 802.15.4規范可能是主要且可能唯一的實用標准。目前全球有多家公司提供這方面的收發晶元。像TI公司的CC2420,CC2520等晶元都特別適用於鈕扣電池和低電能應用的低功耗特性。實現一個典型的無線感測器網路節點和路由器,可以採用多晶元方案,如圖3所示,由一個無線收發晶元和一個微控制器(單片機)組成,微處理器可以採用低功耗的MSP430,無線晶元可以採用CC2520,CC2420等;
典型的無線感測器網路節點或者路由器隨著技術不斷發展,已經有越來越多的公司,將無線收發器晶元和微控制器和無線收發器做成了一個片上系統(SoC),例如TI公司採用8051內核的CC2430、CC2431等ZIGBEE無線單片機,隨著無線感測器網路對計算能力提高要求,最近Freescale公司也推出了ARM內核的32位ZIGBEE無線單片機. 使用這些SoC無線單片機設計無線感測器網路,將使無線感測器節點具有更小的體積,更低的功耗和更低的價格;TI公司在國內的技術合作夥伴深圳無線龍科技公司等,也同時提供這些晶元,開發工具的相關技術支持;無線感測器網路構架第二部分是運行於單片機或者無線單片機內部的嵌入式軟體,也稱軟體協議棧(network stack), 網路堆棧有兩個職責。
首先,它必須要處理節點間的無線鏈接通信質量的頻繁變化和環境因數對無線通訊造成的干擾,具有對網路自組織,自恢復的能力;網路堆棧的第二個職能是要具有很強的路由演算法能力,確保訊息可靠高效地通過各種網路拓撲(星狀,網狀等等)從源節點(如果現有,可以通過成百上千路由節點)發送到目標節點。確保通訊的實時性要求。
ZigBee聯盟是由眾多技術供應商和開發商組成的獨立標准組織。也是目前世界是最大的,基於IEEE 802.15.4平台的網路軟體協議棧標准提供聯盟;
該組織從ZIGBEE2004,ZIGBEE2006,ZIGBEE2007 ,不斷發展,目前提供的的兩個網路棧是:ZigBee和ZigBee PRO。從使用角度看,ZigBee堆棧很適合一般包含十到幾百個節點的小型網路。而ZigBee PRO是ZigBee的超集,它增加了一些功能,可對網路進行擴展並更好地應對來自其他技術的無線干擾,而且可以適應更大型的網路和具有更加可靠的路由通訊演算法和無線通訊可靠性;無線感測器網路構架第三部分應用軟體,這部分包括各種根據用戶現有開發的軟體代碼,這些代碼目前大部分是採用C語言來進行開發,可以之間以介面和API方式,調用軟體協議棧的功能;在多種無線感測器網路技術中,我們認為採用802.15.4國際標准和ZIGBEE技術,作為我們設計無線感測器系統的起步,有如下優點:
1)兼容一個全球化的可靠的國際標准;
2)可以通過TI, Freescale這樣的大型晶元供應商.獲得穩定的無線收發晶元和無線單片機來源,也可以獲得免費的ZIGBEE協議棧和相關源代碼,降低開放門檻;
3)能夠採用KEIL和IAR這樣的高性能軟體編譯調試環境,可以大大加快開放速度,縮短上市周期;
2、開始無線感測器網路系統設計准備些什麼?
首先,我們現需要進行一些知識准備,對無線感測器網路需要的技術和知識,進行准備,雖然可能我們已經熟悉單片機和相關軟體開發技術,但是無線收發器和無線SoC(無線單片機)還是有獨特的地方,而且IEEE802.15.4和ZIGBEE協議棧等,也是具有一定難度的知識領域;好在目前在無線感測器網路和無線單片機方面,已經有大量的技術書籍可供參考,圖四是一些無線感測器相關技術書籍,對入門無線感測器網路可能開卷有益;
其次,我們仍然需要一套容易使用的無線感測器網路(WSN)開發系統,這是因為:
1)我們需要一套完整的軟體編譯開發平台,包括IAR和KEIL的編譯調試環境,在線模擬器等必要的開發工具;
2)我們進入無線感測器系統設計的難度重心,是盡快掌握無線感測器網路協議棧軟體使用,同時盡快進入相關應用軟體開發,所以我們需要一套已經完成高頻測試的無線節點,網關,路由器和無線模塊來進行硬體評估和運行我們的嵌入式應用軟體和協議棧軟體;
3)我們需要相關溫度,壓力,加速度,光線,濕度等感測器介面到這個系統,方便我們系統設計;
4)我們在進入一個陌生的技術領域時,往往會有很多的困難,我們需要相應的技術支持和知識支持;
目前,很多國內企業,都已經推出了各種無線感測器網路開發工具,圖五是國內企業成都無線龍通訊科技公司的一種最新的,支持美國德州儀器TI CC2520無線收發器和TI ZIGBEE 2007/PRO協議棧的無線感測器網路(WSN)開發系統的新產品,包括在線模擬器,PC GUI網路監視控制軟體,相關源代碼無線感測器網路示範代碼包裝等,是快速進入無線感測器網路系統設計的可選擇國產工具之一;
3、設計無線感測器系統具體過程
當我們完成了上述的知識准備和相關開發工具准備後,我們就可以開始一個無線感測器設計過程了,下面,我們以一個家庭節能無線感測器網路系統為實例,看看一個無線感測器網路的實際過程;家庭節能系統框圖如圖六所示:
家庭中的電器,包括空調,洗衣機,冰箱等,構成一個典型的無線感測器網路,通過能源管理網關和安裝在戶外的無線轉發路由器,實時傳輸到能源公司電腦化管理網路和資料庫,實現對家庭能源的管理;設計任務包括設計嵌入到家電內部的無線感測器網路單元(無線節點),家庭無線顯示單元和家庭能源控制單元(無線節點或者無線路由器),能源管理網關(無線網關)等;