基于M2M的监控系统的感知层设计开题报告

 2021-12-21 09:12

全文总字数:4176字

1. 研究目的与意义(文献综述)

目前,在工业现场数据釆集系统中,要使用大量的基于不同物理机制的传感器,且监控和釆集的对象多而分散。传统的使用线缆直接连接实现信号传输的方式,将严重限制数据釆集点的安放灵活性,设备布线困难。为达到实时、无人值守、不需重新布线的目的,所以选用的传感器应该是有源的、准实时、低功耗和便于安装的。为了能够将这些传感器连接在一起,我就想到了无线通信,下面我们来了解无线传感器网络。

无线传感器网络是大量的静止或移动的传感器以自组织和多跳的方式构成的无线网络,其目的是协作地感知、釆集、处理和传输网络覆盖地理区域内感知对象的监测信息,并报告给用户。大量的传感器节点将探测数据,通过汇聚节点经其它网络发送给了用户。在这个定义中,传感器网络实现了数据釆集、处理和传输的三种功能,而这正对应着现代信息技术的三大基础技术,即传感器技术、计算机技术和通信技术。

无线传感网络的特点无线传感器网络具有以下特点:传感器节点的通信能力有限,传感器网络中的传感器传输速率低,通信距离近,一般只有几十到几百米;传感器节点的能量、计算能力和存储容量有限;无线传感器网络的拓扑结构易变化,具有自组织能力,由于无线传感器网络中节点节能的需要,传感器节点可以在工作和睡眠状态之间切换,传感器节点随时可能由于各种原因发生故障而失效,或者添加新的传感器节点到网络中,这些情况的发生都使得无线传感器网络的拓扑结构在使用中很容易发生变化。

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2. 研究的基本内容与方案

对蔬菜大棚的温湿度采集监控系统主要是实时远程监控蔬菜大棚的温湿度。

本系统基本框架是:在每个蔬菜大棚安装多个带有eprom的存储器的传感器,这样就要求多个蔬菜大棚安装多个传感器,所有采集器都能存储对应大棚的相关数据,为了不混淆,必须对每个大棚内的传感器进行编号。还必须要实现组网,这就有必要设计一套组网协议:多个采集器与各个大棚的控制器无线连接,各个大棚控制器和pc机无线连接,这就构成了一个组网。我们要求得到的是历史温湿度,存储的数据必须在pc端进行管理处理,由于大棚数量和传感器数量众多,所以需要一个强大的pc端管理软件,进行对于数据记录,绘制温湿度曲线,便于管理人员直观了解大棚温湿度情况,并且进行管理。

根据上面分析;整个系统主要有pc端管理统计软件和记录数据的数据库,控制器系统。采集器系统。pc端就是设置一些参数和获取数据,进行分析和存储。控制器负责接收pc端发来的数据,进行处理,然后再转发给采集器,这3者之间采用无线通信。

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3. 研究计划与安排

第1-4周:查阅相关文献资料,明确研究内容,了解研究所需理论基础,确定方案,完成开题报告。

第5-6周:熟悉掌握基本理论,完成英文资料的翻译,硬软件总体设计,熟悉开发环境。

第7-13周:分步实施,编程实现各算法,并进行仿真调试,实验及分析,撰写论文初稿。

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4. 参考文献(12篇以上)

[1]. 杨光松.无线局域网和自组织网在干扰环境下的性能分析及相关策略的研究[d].厦门大学.2005

[2]. 董攀.自组织的manet密钥管理机制研究[d].国防科学技术大学.2006

[3]. 陈曦.自组织蜂窝通信系统若干关键技术研究[d].解放军信息工程大学.2007

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