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《一種用于水質(zhì)監(jiān)測的WSNs節(jié)點的設(shè)計與實現(xiàn).pdf》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、lO0傳感器與微系統(tǒng)(TransducerandMicrosystemTechnologies)2011年第3O卷第1期一種用于水質(zhì)監(jiān)測的WSNs節(jié)點的設(shè)計與實現(xiàn)呂云峰，馬仁智，金寧(中國計量學(xué)院信息工程學(xué)院，浙江杭州310018)摘要：提出了一種基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的水質(zhì)監(jiān)測傳感節(jié)點設(shè)計方案，該節(jié)點由傳感器模塊、主處理器模塊與無線通信模塊和能量供應(yīng)模塊組成，其中傳感器模塊采用獨立的模塊結(jié)構(gòu)，與主處理器之間由RS一485總線相連，主處理器與無線通信模塊是以符合IEEE802．15．4協(xié)議的CC2430
2、芯片為基礎(chǔ)設(shè)計的。多個傳感器節(jié)點采用ZigBee協(xié)議棧實現(xiàn)自組網(wǎng)，從而構(gòu)建一個參數(shù)設(shè)置靈活、節(jié)點布置快速的水質(zhì)自動監(jiān)測系統(tǒng)。關(guān)鍵詞：無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點；ZigBee協(xié)議；水質(zhì)監(jiān)測；模塊化設(shè)計中圖分類號：TP393文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B文章編號：1000-9787(2011)01-0100--04DesignandimplementationofwirelesssensornetworksnodeforwaterqualitymonitoringL0Yun—feng，MARen—zhi，JINNing(Sch
3、oolofInformationEngineering，ChinaJiliangUniversity，Hangzhon310018，China)Abstract：AdesignschemeofwaterqualitymonitoringsensornodebasedOHwirelesssensornetworksispresented．Thenodeconsistsofsensormodule，mainprocessormodule，wirelesscommunicationmoduleandpow
4、ersupplymodule．ThesensormodulewhichisconnectedtothemainprocessorbyRS--485bususesseparatesensormodulestructure．ThemainprocessorandthewirelesscommunicationmodulesaredesignedbasedonCC2430chipwhichiSconsistentwiththeIEEE802．15．4protoco1．Severalsensornodesm
5、akeupnetworksuseZigBeestackprotocalautomaticallytobuildupanautomaticwaterqualitymonitoringsystemwithflexiblesetupofparametersandrapiddeploymentofnodes．Keywords：wirelesssensornetworks(WSNs)node；ZigBeeprotocol；waterqualitymonitoring；modulardesign0引言絡(luò)水質(zhì)監(jiān)測
6、系統(tǒng)可以實現(xiàn)大范圍水域分布式水質(zhì)連續(xù)自動傳統(tǒng)的水質(zhì)監(jiān)測方法主要有2種：一種是人工采樣，采監(jiān)測。用手持便攜式監(jiān)測儀或?qū)嶒炇曳治?；另一種是在特定區(qū)域1節(jié)點硬件設(shè)計建設(shè)水質(zhì)自動監(jiān)測站。前者采樣頻率低、勞動強(qiáng)度大、無法本文設(shè)計的無線傳感器節(jié)點結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。該無實時監(jiān)控、不能反映水體水質(zhì)參數(shù)的連續(xù)動態(tài)變化。后者線傳感器節(jié)點采用模塊化的設(shè)計方法，整個節(jié)點的結(jié)構(gòu)分能實現(xiàn)水質(zhì)自動監(jiān)測，但存在投資成本高、建設(shè)周期長、需為傳感器模塊、主處理器與無線通信模塊、能量供應(yīng)模塊。鋪設(shè)電纜和征地建站等局限性，其覆蓋水域不可能
7、很廣，無傳感器節(jié)點采集到的數(shù)據(jù)由處理器模塊進(jìn)行存儲和處理之法實施多點監(jiān)測?。后，通過無線通信模塊發(fā)送給匯聚節(jié)點(協(xié)調(diào)器)，再由匯無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是一種新興的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，它由部署在聚節(jié)點直接傳送給Pc機(jī)。節(jié)點的能量供應(yīng)采用蓄電池供監(jiān)測區(qū)域內(nèi)的大量的傳感器節(jié)點組成，節(jié)點之間通過無線電。通信方式形成一個多跳的自組織網(wǎng)絡(luò)，協(xié)作地感知監(jiān)測區(qū)1．1傳感器模塊設(shè)計域中的信息，并發(fā)送給觀察者?；跓o線傳感器網(wǎng)絡(luò)的水由于本設(shè)計是用于水質(zhì)監(jiān)測，所以在設(shè)計時選擇溫度、質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)具有對生態(tài)環(huán)境影響小、監(jiān)測密度高、范圍廣、溶解氧
8、、pH值、電導(dǎo)率4個參數(shù)作為監(jiān)測對象。傳感器模系統(tǒng)組網(wǎng)靈活、成本低等優(yōu)點J。本文設(shè)計了一種用于塊以RS-485總線的方式連接在傳感器節(jié)點上_5]，每個傳水質(zhì)監(jiān)測的無線傳感器節(jié)點，多個節(jié)點組成無線傳感器網(wǎng)感器模塊之間以地址來區(qū)分，地址可以是O一255中的任收稿Et期：2010-04—15}基金項目：浙江省科技廳科技計劃資助項目(2008C23022)第l期呂云峰，等：一種用于水質(zhì)監(jiān)測的WSNs節(jié)點的設(shè)計與實現(xiàn)101圖3(b)所示。接口33VJ485T485BT。CU。2
