无线传感器网络节点开发与应用研究

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1、北京建筑lj程学院摘要随着现代建筑的发展,对。J:建筑物空一I,n“n质的测试要求越来越高,而采川传统的测试手段却越来越不方便。随着技术的成熟,无线传感器网络(WirelessSensorNetwork,WSN)在建筑环境测试中有着很人的优势。无线传感器网络足随着传感器技术、微电子技术、嵌入式计算技术、分布式信息处理技术和无线通信技术的进步而发展起来的,无线传感器网络是由人鲑传感器肖点通过无线通信技术自组织构成的网络。本项H首先开发了无线传感器网络的17点电路。在综合比较后,决定埂{i,I:设计核心芯片采州集微处理器、无线收发模块利大线丁一体的无线微处理器模块JN5139。该模块内

2、部还集成了目前无线传感器网络中的主流通信协议ZigBee协议,提供了很多API接门函数,便丁.。耵点驱动程序的开发。这里采川树型拓扑结构,开发了Router和Coordinator两种‘肖点的驱动科序。其次,从基站位置和路由算法的优化两方面进行了WSN能鼙优化方面的研究。推导出了基站位置优化的目标函数,弗JHJ微粒群算法进行了优化;在LEACH路由基本算法的思想上,提出了BSC—LEACH路由算法。在继承了LEACH算法优点的同时,解决了LEACtl算法。1,点通信封和计算繁过人的问题。最后,为了验证系统的功能,川开发出的‘1,点组建了一个小型无线传感器网络,进行了温湿度采集系统软

3、件的编制并J{j丁VAV空调实验室的检测,并实现了远稃夯询无线传感器网络内。1y点温湿度数据的功能。实验i=止明了所开发系统的有效性。关键词:WSN,JN5139模块,ZigBee协议,能姑优化,LEACH路由算法,建筑环境测试北京建筑丁程学院AbstractWiththedevelopmentofmodernbuildings。thetestsforindoorairqualityhavebecomeincreasinglydemanding,traditionaltestingmethodsbecomeveryinconvenient.WirelessSensorNetwork

4、s,asophisticatedtechnology,hasagreatadvantageinthetestingofbuildingsenvironment.Theadvancesofsensortechnology,microelectronias,embeddedcomputingtechnology,distributedinformationprocessingtechnologyandwirelesscomunicationtechnology,promotethedevelopmentofwirelesssensornetworks.Firstly,thecoremo

5、duleJN5139,awirelessmicroprocessorsisselectedtodesignthenodehardware.JN5139containsmicroprocessor,wirelesstransceivermoduleandantenna,integratesamainstreamcommunicationprotocol,ZigBeeprotoc01.UsingJN5139todesignnode,canreducethedevelopmentandtestingtimeofhardwareanddriverprogrammer.Inthispaper

6、,theWSNframeistreetopology,andwedevelopedanddownloadedthedriverprogrammersforroutersandcoordinatorsintheWSN,usingJennicCodeblocksIDEandJennicProgrammer.Secondly,westudiedtheenergyoptimizationforWSN,includingthebasestationlocationandroutingalgorithmoptimization,deducedthebasestationlocationopti

7、mizationobjectivefunction,andusedPSOalgorithmtooptimize.WeproposedBSC~LEACHroutingalgorithmtoimproveLEACHroutingalgorithm.Lastly,WesetupasmallwirelesssensornetworkswiththenodeswehavedevelopedtotestthetemperatureandhumidityinourVAVair—co

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