文档介绍：南京航空航天大学
硕士学位论文
基于无线传感器网络的环境监测系统平台研究与设计
姓名:薛琳强
申请学位级别:硕士
专业:计算机应用技术
指导教师:江国华
20081201
南京航空航天大学硕士学位论文
摘要
无线传感器网络在环境监测方面有着非常重要的应用。为了将无线传感器网络应用于环境
的监测,本文系统地研究了无线传感器网络的硬件平台、软件平台及其网络协议,并设计实现
了一个适用于环境监测的系统平台。
首先,2430 芯片,设计并实现了节点硬件平台;这些节点能够采集环境中的各种
物理量,实现稳定的射频数据传输。接着,研究了 TinyOS 操作系统;经过改进,在
CC2430 平台上实现了基于组件的无线传感器网络操作系统,同时移植了低功耗无线传感器网
络 CSMA+LPL 的 MAC 协议和 MESH 网络协议,实现节点上完善的电源管理和功耗控制;最
后面向实际环境监测的应用需求,实现了一个完整的基于 WEB 的环境监测系统平台。
整个系统平台包括传感器节点系统、数据收集系统、数据存储和分析系统。在数据收集的
底层通讯、底层数据分析及上报方面做了大量具有针对性的工作,并实现了查询传感器网络实
时和历史数据的功能,为基于无线传感器网络的应用和研究搭建功能丰富的平台。本文在完成
了系统全部设计和制造的基础上,以校园内某公园湖区环境为模拟实践环境进行了系统整体测
试和使用,取得了良好的预期效果。证明了本系统在一般使用环境中的可行性和可靠性,说明
本系统已经具备预期的实用价值。

关键词:2430,TinyOS,环境监测,网络协议

I
基于无线传感器网络的环境监测系统平台研究与设计
Abstract
Wireless work (WSN) can play important role in environmental monitoring. To make
WSN applied in environmental monitoring, this thesis systematically studies the hardware platform,
software platform work protocol of WSN, then designs and implements an integrated system
platform for environmental monitoring.
First, this thesis designs and implements the hardware platform of WSN nodes which can collect
many kinds of physical quantiteis, which can achieve stable GHz data transmission. Second, this
thesis studies TinyOS; by improving TinyOS, this thesis implements WSN opreation system which is
based ponents 2430 platform; and the thesis also imigrates low-cost WSN CSMA+LPL
MAC protocol and work protocol to sensor nodes, improves node's power management and
consumption control. Third, an integrated environmental monitoring system based on WEB is
plished to meet the needs.
The whole system includes sensor node system, data collection system, data storage system and
data analysis system. A lot of work is done to low munication of data collection, low layer
data analysis and data report. The system plishes both real-time data query and historic data
query, and makes a feature-rich system for