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移动节点，它是不适合随身携带。

电路的固定节点与移动节点几乎是相同的，它也使用的芯片核心处理器。

由于在地下隧道，般部署电力电缆，固定节点可以使用电缆供电模式。

同时，因为我们使用的无线信号传输，新的固定节点的部署变得非常方便，这也解决了问题信号线条部署。

作为个固定的节点，做的工作可能远非如此，为了方便矿工观察周围的固定节石家庄铁道大学毕业设计点的环境数据，它使用数字显示。

同时，大电流灯和蜂鸣器的设计电路。

考虑到固定节点可能会出现无电的紧急声光报警功能，固定节点也内置锂离子电池，正常情况下锂离子电池在充电状态，当外部电缆断开，固定节点是自动切换到电池供电，可确保移动节点可以接收固定节点提供的信息。

固定节点不方便携带，我们有个定制的外壳，具有良好的爆炸性能，内部空间足以容纳天线。

为了确保安全，所有的电缆和传感器的位置放置，特别是胶密封，因此它具有良好的密封性。

四定位功能无线传感器网络的重要功能之是定位，特别是地下隧道，它涉及到矿工的生命安全。

目前使用最广泛的定位方法是卫星定位，它是个高精度，全天候和全球无线电导航定位和定时的多功能系统，但在全球定位系统定位方法是不适合的煤矿井下工作环境，旦你进入地下，就不能收到卫星信号，从而无法达到目标。

我们需要考虑如何使用无线网络实现定位功能。

定位现有的无线设备之间的距离测量技术的设备之间的通信手段使用无线信号基本上是以下几种方法和。

关于的方法，在两个设备之间的距离是由产品的高速光传输时间确定。

虽然这种方法的精确度是准确的，但它需要个精确的时间同步，所以它要求的硬件高。

技术需要的超声波信号，这是个节点上设置接收和发送功能。

测量距离时，它可以发出超声波和无线信号。

通过测量两个信号到达的时间之间的差异，我们可以计算出两个距离设备。

使用这种方法也可以得到准确的结果，但该方法需要增加超声波的发送和接收节点上的电路装置，它会增加成本。

技术需要安装多个天线，所以它可以通过节点直接获得相邻节点的信号。

这可以从相邻节点的数目确定位置信息，并计算出自己的位置。

这种方法不仅需要添加额外的硬件，并且它仍然很容易受到外界干扰，因此它不适。

的技术特点是廉价和容易，通过使用这种方法，我们不需要添加额外的硬件设计。

我们也不必非常精确的时间要求。

这种技术是关于测量无线信号强度的传播损失，两个节点之间的距离来衡量的，因为这种方法。

需要硬件设备少，算法很简单，所以它已经在许多无线通信领域使用。

综合所有条件，使用的测距技术的定位。

硬件定位引擎无线微控制器芯片公司生产的有个硬件定位引擎。

从软件的角度来看，的硬件定位引擎有个非常简单的接口，只要编写必要的参数和计算，就可以读取位置结果。

硬件定位引擎基于的技术，包括参考节点和盲节点，参考节点是个固定的节点，节点在个已知的位置，知道自己的位置和发送报文通知其他节点。

盲节点石家庄铁道大学毕业设计接收数据包的参考节点，从而获得参考节点的位置和相应的值，进入硬件定位引擎，然后盲节点的位置可以从发动机读取。

表面上使用了的硬件定位引擎是为个不错的选择方案，但考虑到实际应用中，会遇到以下问题。

首先，我们选择作为主芯片的系统固定节点协议，但的其内部运行的程序为个早期的芯片，它适只用于协议。

第二，在和的之间的通信，这将有兼容性问题。

的硬件定位引擎使用分布式计算，所有的移动自行计算节点的位置，然后上传到网关节点的信息，这将不仅占据了移动节点的处理时间，而且占用更多的网络资源。

出于这个原因，我们不得不暂时搁置这个方法，可以考虑如何实现使用的芯片的定位功能。

软件定位引擎如果我们想使用的实现定位功能，我们必须通过自己编写的软件的位置引擎，因为该芯片没有它里面的硬件定位引擎，该软件定位引擎仍然使用的技术，同时移动节点的位置是软件计算，从而减少移动节点的计算负担。

要计算移动节点的位置，必须有至少个参考节点，我们将网络中的参考节点视为路由器节点，并记录在，为每个参考节点的坐标，然后我们让移动节点发送信号到每个参考节点，使每个参考节点可以获取值，通过这些参数我们可以使用三边测量方法来计算移动节点的指定位置。

通过这个简单的方法给移动节点以广播方式发送数据，然后围绕它每个路由器节点将收到来自移动节点的数据获得值。

旦移动节点数量网络的增加，这种方法会使路由器节点更多的负担因为每个电台消息，路由器节点接收从低层传送到上层，最后应用层分析数据包。

事实上，移动节点需要广播传输的数据，其他路由节点也可以接收移动节点的数据包。

子节点的路由器节点和移动节点将继续向上传输的数据包转发，其他的路由器节点在该协议的底部将屏蔽掉的数据包。

为了让所有的路由器节点可以接收由移动节点发送的数据包，并传送到网关节点的值，我们需要修改这由提供的协议相关的功能。

首先，我们发现名为功能，它涉及从底部协议，在其中我们添加些代码，可以获取包的的值接收数据，然后通过该功能来添加和发送个值到轮询系统。

此事件的相应的功能将在中断驱动功能任务执行，因此，移动节点相应的值将被发送到网关节点。

通过这种方法，只会协议的底层函数处理。

据这种方法，我们可以得到相应的值，并保存移动节点的计算时间。

事实上，这个软件的位置引擎不执行单个移动节点，但通过整个系统的运作实现石家庄铁道大学毕业设计移动节点负责发送单播数据包。

移动节点的父路由器节点负责转发网关路由器节点的数据包，不是转发这个包，只是裁剪移动节点的值，然后转发网关负责最后的网关，使电脑监控软件监控所有移动节点相应的值的位置计算。

为了减少，监控软件将收集值的倍，并采取上的平均，和然后选择固定节点最近的三个值用三边测量方法用于计算移动节点的位置。

五系统实施节点中的所有软件嵌入式系统基于。

因为是个开源项目，它非常有益的二次开发。

这些节点测试是在个位于山西省的煤矿，在隧道内每隔米部署固定节点，并在每个工作区的入口处还设置了固定节点。

由于固定的节点有大尺寸的数字显示屏，使固定节点的显示内容可以看到远在矿井中每个矿工携带个移动节点的温度和气体浓度值。

网关节点被放置在矿井入口处，通过中控室的监控计算机连接电缆，在这个系统由网关节点收集到的所有数据包通过串口传送到，它可以保存历史数据备份到个数据库。

监控软件的主要功能是显示和存储的每个有关移动节点位置的数据，根据值计算的监控软件有两个主要对话接口，个用于在个人主页上显示个两维煤矿，用户可以看到所有矿工的工作位置。

另个接口是数据显示界面，显示这里的环境数据。

六系统评价我们通过反复的系统测试，系统客观的评估首先是节点的硬件功耗评估，固定节点的工作电压在，电源通过电缆提供。

固定节点的最大工作电流目前是毫安，当断开电源线，固定节点由电池供电的锂离子电池供电，平均工作电流是毫安，固定节点的最大工作电流是毫安平均工作电流是毫安，固定节点可以至少工作小时。

节点的另外个很重要的表现是系统的定位功能。

在隧道和工作区的四个不同地点，移动节点被放置在那里。

两套不同的平均数据，从表所示，由于本系统使用的技术和它主要依赖信号强度，信号质量将受干扰的影响，从不同的地点的我们可以看到，在工作领域更大的地方误差更大，因为隧道是般直，但工作领域有不确定性。

我们非常感谢德州仪器公司为我们免费提供的设备，而且还感谢给予我们支持系统测试公司的员工。

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