论文部分内容阅读
传统的传感器大多数采用有线的形式,这样在安装布置传感器的时候,有很多线路连接,不仅要考虑其布线的成本,而且还要考虑其信号之间的干扰。因此传统的传感器网络会造成经济成本高,信号不稳定等许多困难。随着计算机技术,传感器技术,通讯技术以及工业控制技术的发展,无线传感器网络便应运而生。无线传感器网络不仅大大的减少了线路,而且信号稳定,安装方便。并且维护容易,经济成本比较低,而且可以安装在环境恶劣的场合。无线传感器网络在生活中得到越来越广泛的应用,像军事领域,医疗领域,环境领域等部门都采用无线传感器网络监测一些物理量。本课题设计应用于大型油船上,实现了一种基于无线传感器网络的温度监测系统,整个监控系统由四部分组成:即是传感器节点、汇聚节点、服务器和客户端,他们共同构成四层结构。该系统将传感器节点任意部署在油船上,通过自组网的方式构成传感器网络;每个节点采集的数据经过多跳的方式路由到汇聚节点;汇聚节点将数据经过初步处理后存储到数据中心;远程用户可以通过Internet访问数据中心的数据,并可进行远程任务控制。这种实现方式降低了大型油船温度传感器的布线,降低了开发和维护成本,提高了油船温度检测的准确性,提高了油船的安全,利于航行,并且可以通过无线通信方式获取数据或进行远程控制,极大地提高了油船的安全系数。本文全面分析了大型油船对温度检测系统的具体要求,结合现在市场上温度检测系统的特点,以及大型油船的特殊环境。提出了采用无线传感器网络检测大型油船温度的方法。分析了汇聚节点在无线传感器网络中的地位和重要性。汇聚节点在无线传感器网络中起到承上启下的作用。设计出汇集节点的硬件和软件平台。提出了采用LPC2214作为汇聚节点处理器的方式,采用CC2530作为无线通信单元。采用Zigbee作为无线通信协议,为传感器节点的组网带来了极大的灵活性。移植了功能强大的μ C/OS-II操作系统,为应用程序的编写提供了良好的平台。设计出以太网通信单元,移植了LWIP协议栈,实现了将无线网络与以太网通信的转换。测试了汇聚节点的硬件环境,并且对软件进行了调试。