， 第章绪论 无线传感网络的研究背景 伴随着时代的进步，人们充分认识到了科技的力量。对科学的探索是永无止境的， 人们在科学方面的探索已经达到了个前所未有的水平。年，美国技术评论杂志 论述未来新兴十大技术时，无线传感网络被列为第美国今日防务杂志更 认为无线传感网络的应用和发展将引起场划时代的军事技术革命和未来战争 的变革。可以预测，无线传感网络是信息感知和采集的场革命，是世纪最 重要的技术之。作为世纪，最具有影响力的改变世界的大技术之的无线传感 技术，其发展的技术日趋成熟，方向也开始多样化，在科技领域中也变得越来越重要， 使得大量的应用方案开始采用无线技术进行数据采集和无线通信。数字家庭无线通信 无线控制无线定位和移动连接等词语也频频映入眼帘。有增无减的相关信息报道足以 预测这些新鲜事物必将具有强大的生命力和广阔的发展前景。无线传感网络，它是由大 量节点组成的，是面向任务的分布式网络，综合了传感器嵌入式计算现代网络及无 线通信分布式信息处理等多领域的技术，通过各类微型无线传感器对目标信息进行实 时监测，实时采集，并且由嵌入式微处理器对所采集到的信息进行处理，并通过无线通 信网络将处理后的信息传送至远程用户端，然后通过相应的规则进行各种应用分析。 无线网络传感器是种将传感器控制器计算能力通信能力完美的结合于身 的嵌入式设备。它们跟外界的物理环境交互，实时的采集信息，并且将收集到的信息通 过无线传感器网络传送给远程用户。无线网络传感器般是由个低功耗的微控制器 ， ， ， ， ， 机制这是种完全确定的数据传输机制，在这种传输机 制下，当有数据需要传送时，则立刻传送。每个数据包的发送都必须等待对方的确认消 息，并进行信息确信回复，如果没有得到确认信息的回复就表示发生了碰撞，将再传 次。这种方法的采用可以提高系统传输的可靠性。同时，针针对时延敏感的应用 也做了优化，通过时延和休眠状态激活的时延都非常短。也为需要固定带宽的通信业务 预留了专用时隙，避免了发送数据时的竞争和冲突。 网络拓扑和路由 每个节点的功能并非相同，因为它是以个个独立的工作点为依托，通过无 线通信组成星状树桩或网状网络。有半功能设备和全功能设备之分， 负责与所控制的子节点汇聚数据通信和发布控制，或起到通信路由的作用，称之为全 功能设备另外还有些节点，也就是系统中大部分节点，为子节点，从组网通 信上，它只是其中功能的个子集，并成为半功能设备。 每个网络都有个相当于现在有线局域网中的服务器的唯的协调器，具有对本网 络的管理能力。网络中的全功能节点可作为路由器协调器以及终端节点来使用，而半 功能节点只能由终端节点使用。 在任何种网络拓扑结构中，每个独立的网络都有个唯的网络号标识符。 的物理环境 中，并组成个无线传感网络，加上性能良好的软件系统平台，就能够完成强大的 状态监测实时跟踪环境监测等功能。随着微机系统和高集成低功耗数字设备的发 展，小体积低成本低功耗的传感器节点将得以实现。低功耗无线传感模块，便是组 成无线传感网络的节点。这样的节点若能配合各种类型的传感器，可组成无线传感器网 络。无线传感网络是种开创了新的应用领域的新兴概念和技术。广泛应用于 医疗领域大规模环境监测智能建筑战场监视智能家装工业自动化和大区域内 的目标追踪等领域。无线传感技术无线传感网络已经被认定是最为重要的研究之。 无线传感器网络节点般采用的是电池供电，工作环境也通常是比较恶劣的，而且数量 大分布区域广，更换非常困难，所以低功耗是无线传感器网络最重要的设计准则之。 因此，它迫切的需要对传统的嵌入式应用开发系统进行更新和改进，需要精心设计其软 硬件系统，以使其更加的可靠耐用。 无线传感网络的研究现状 在多入多出和正交频分复用等基础技术支持下，无线通信技术得到 了蓬勃的发展，实现了与任何人或任何设备随时随地的进行相互联系相互通信。蓝牙 无线局域网和超宽带等无线通信技术都取得了长足的发展。无线技术 作为门蓬勃发展的新兴科学技术，随着它所需要的几种重要的基础技术的不断推广和 充分的实际应用，实际检测，它的发展速度也将得到很大的提升。 无线传感模块是无线传感网络中的节点，它是组成无线传感网络的基本组成部分。 是属于无线技术中较为底层的个分支，最早的代表性论述是出现在二十世纪九十年代 末的，是篇题为传感器走向无线时代的文章。传感技术的发展经历了三个阶段 般传感器智能传感器无线传感器。。 指定拓扑传输路由网络层数据实体能够发送个网络层的协议数据单元到个 合适的设备，该设备可以是最终的目的通信设备，也可能是通信链路中到最终目的节点 的下个节点。 网络层管理实体 网络层管理实体提供网络管理服务，允许个应用程序与堆栈相互作用。并且网络 层管理实体还维护个叫做网络信息库的管理对象的数据库。 基于的温湿度数据采集系统设计 专业电子信息工程 学生签名 指导老师签名 摘要 温湿度数据的采集传输以及处理，广泛应用于森林火灾的防范，粮仓的温湿度控 制以及家庭智能化控制等领域内。针对传统的有线方式检测采集传输中节点分散需 要大量布线等问题，本设计主要从无线传感方向进行改进，本文介绍了种基于 和数字温湿度传感器的温湿度采集系统。该系统采用无线通信技术结合传感器， 通过运用协议架构组建无线传感网络，实现主从节点的数据采集和传输，以及点 对多点，两点之间的通信。并详细阐述了基于协议栈的中心节点和终端节点的协 议传输，主要是从协议栈网络层里路由协议着手，阐述在网络层如何通过 路由协议进行节点间的连接以及数据的收发。 关键字温湿度数据采集协议栈，无线传感网络 论文类型应用型毕业论文 利用实际应用中要 将分辨率和转换时间权衡考虑。 高速暂存的第字节保留未用，表现为全逻辑。第字节读出前面所有 字节的码，可用来检验数据，从而保证通信数据的正确性。 当接收到温度转换命令后，开始启动转换。转换完成后的温度值就以位 带符号扩展的二进制补码形式存储在高速暂存存储器的第字节。单片机可以通过单 线接口读出该数据，读数据时低位在先，高位在后，数据格式以形式表示。 当符号位时，表示测得的温度值为正值，可以直接将二进制位转换为十进制 当符号位时，表示测得的温度值为负值，要先将补码变成原码，再计算十进制数值。 表是部分温度值对应的二进制温度数据。 表温度转换时间表 分辨率位温度最大转向时间 表部分温度对应值表 温度二进制表示十六进制表示 温室温度控制系统 的产生 在的最高有效字节中存储有循环冗余校验码。主机根据的前 位来计算值，并和存入中的值做比较，以判断主机收到的数据是否 正确。 另外，由于单线通信功能是分时完成的，它有严格的时隙概念，因此读写时 序很重要。系统对的各种操作按协议进行。操作协议为初使化发复 位脉冲发功能命令发存储器操作命令处理数据。 温度传感器简介 温度传感器的历史及简介 温度的测量是从金属物质的热胀冷缩开始。水银温度计至今仍是各种温度测量的计 量标准。可是它的缺点是只能近距离观测，而且水银有毒，玻璃管易碎。代替水银的有酒 精温度计和金属簧片温度计，它们虽然没有毒性，但测量精度很低，只能作为个概略指 示。不过在居民住宅中使用已可满足要求。在工业生产和实验研究中为了配合远传仪表指 示，出现了许多不同的温度检测方法，常用的有电阻式热电偶式结型辐射型光 的地方，例如 可以将测得的温度通过单片机与通讯模块相连接，以手机短消息的方式发送给用户，使用 户能够随时对温度进行监控。此外，还能广泛地应用于其他些工业生产领域，如建筑， 仓储等行业。本温度控制系统可以应用于多种场合，像温室的温度育婴房的温度水温 的控制。用户可灵活选择本设计的用途，有很强的实用价值 致谢引言 引言 温室温度控制系统设计的意义 随着社会的发展，科技的进步，以及测温仪器在各个领域的应用，智能化已是现代温 度控制系统发展的主流方向。特别是近年来，温度控制系统已应用到人们生活的各个方面， 但温室温度控制直是个未开发的领域，却又是与人们息息相关的个实际问题。针对 这种实际情况，设计个温室温度控制系统，具有广泛的应用前景与实际意义。 温室温度控制系统的设计背景 温度是科学技术中最基本的物理量之，物理化学生物等学科都离不开温度。在 工业生产和实验研究中，像电力化工石油冶金航空航天机械制造粮食存储 酒类生产等领域内，温度常常是表征对象和过程状态的最重要的参数之。比如，发电厂 锅炉的温度必须控制在定的范围之内许多化学反应的工艺过程必须在适当的温度下才 ， 第章绪论 无线传感网络的研究背景 伴随着时代的进步，人们充分认识到了科技的力量。对科学的探索是永无止境的， 人们在科学方面的探索已经达到了个前所未有的水平。年，美国技术评论杂志 论述未来新兴十大技术时，无线传感网络被列为第美国今日防务杂志更 认为无线传感网络的应用和发展将引起场划时代的军事技术革命和未来战争 的变革。可以预测，无线传感网络是信息感知和采集的场革命，是世纪最 重要的技术之。作为世纪，最具有影响力的改变世界的大技术之的无线传感 技术，其发展的技术日趋成熟，方向也开始多样化，在科技领域中也变得越来越重要， 使得大量的应用方案开始采用无线技术进行数据采集和无线通信。数字家庭无线通信 无线控制无线定位和移动连接等词语也频频映入眼帘。有增无减的相关信息报道足以 预测这些新鲜事物必将具有强大的生命力和广阔的发展前景。无线传感网络，它是由大 量节点组成的，是面向任务的分布式网络，综合了传感器嵌入式计算现代网络及无 线通信分布式信息处理等多领域的技术，通过各类微型无线传感器对目标信息进行实 时监测，实时采集，并且由嵌入式微处理器对所采集到的信息进行处理，并通过无线通 信网络将处理后的信息传送至远程用户端，然后通过相应的规则进行各种应用分析。 无线网络传感器是种将传感器控制器计算能力通信能力完美的结合于身 的嵌入式设备。它们跟外界的物理环境交互，实时的采集信息，并且将收集到的信息通 过无线传感器网络传送给远程用户。无线网络传感器般是由个低功耗的微控制器 ， ， ， ， ， 机制这是种完全确定的数据传输机制，在这种传输机 制下，当有数据需要传送时，则立刻传送。每个数据包的发送都必须等待对方的确认消 息，并进行信息确信回复，如果没有得到确认信息的回复就表示发生了碰撞，将再传 次。这种方法的采用可以提高系统传输的可靠性。同时，针针对时延敏感的应用 也做了优化，通过时延和休眠状态激活的时延都非常短。也为需要固定带宽的通信业务 预留了专用时隙，避免了发送数据时的竞争和冲突。 网络拓扑和路由 每个节点的功能并非相同，因为它是以个个独立的工作点为依托，通过无 线通信组成星状树桩或网状网络。有半功能设备和全功能设备之分， 负责与所控制的子节点汇聚数据通信和发布控制，或起到通信路由的作用，称之为全 功能设备另外还有些节点，也就是系统中大部分节点，为子节点，从组网通 信上，它只是其中功能的个子集，并成为半功能设备。 每个网络都有个相当于现在有线局域网中的服务器的唯的协调器，具有对本网 络的管理能力。网络中的全功能节点可作为路由器协调器以及终端节点来使用，而半 功能节点只能由终端节点使用。 在任何种网络拓扑结构中，每个独立的网络都有个唯的网络号标识符。