文档介绍：南京航空航天大学
硕士学位论文
嵌入式无线数据采集网络的设计与实现
姓名:曾德志
申请学位级别:硕士
专业:电路与系统
指导教师:刘方
20090101
南京航空航天大学硕士学位论文
摘要
随着社会信息化和自动化程度的不断提高,各行各业对信息获取的要求也越来越高,而传
统的有线数据采集网络,因诸多缺点不能满足数据采集领域新的发展需求。基于此,本文提出
了采用嵌入式计算机技术、无线通信技术及传感器技术实现的无线数据采集网络。
论文详细介绍了一种分布式无线数据采集网络的设计与实现,设计采用了简化的无线传感
器网络体系结构。本网络的基本组成单位是数据采集子网,数据采集子网本身即是一个自治系
统,采用星型网络拓扑结构,由中心基站和若干个数据采集节点构成,子网内部采用
频段射频芯片实现无线通信链路。基站是子网的管理和数据处理核心,主要负责汇总、处理、
融合及存储各节点采集的数据,然后通过计算机公共网络将数据转发给监控或管理中心,同时
还要负责子网运行状况的监控与管理。数据采集节点是子网的基本构成单位,主要负责环境数
据的采集及发送。子网还能够通过级联或并联方式组成更大规模的数据采集网络。
系统硬件主要采用 32 位 RISC ARM7 微处理器、射频芯片 nRF2401 实现及低功耗 MCS51 内核
单片机实现;软件基于µC/OS-Ⅱ多任务操作系统平台进行开发,主要完成嵌入式 TCP/IP 协议
栈的移植、无线通信协议设计、多种外设底层驱动的编写和上层应用任务的设计。
目前,该系统的硬件设计、驱动编写、系统应用软件设计及软硬件调试工作已经完成,并
对单个子网的运行状况进行了综合测试,系统性能已经基本实现设计的预期目标。

关键词:基站,节点,无线传感器网络,拓扑结构,射频,RISC,TCP/IP,子网
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嵌入式无线数据采集网络的设计与实现
ABSTRACT
As the unceasing enhancement of social informationization and automation level, all walks of
life have advanced further requirements on information acquisition. But traditional data acquisition
network can’t meet the new development requirements of data acquisition field. For this circumstance,
this paper put forward the realization method of wireless data work based on embedded
computer technology, munication technology and sensor technology.
The paper introduces the design and implementation of one kind of distributed data acquisition
network in detail, work adopts the reduced architecture of wireless work. The basic
unit of work is data-acquisition . Each posed of one central base-station and
some data-acquistion nodes in star topological structure is one autonomous system, in which
radio frequent IC chips are used to realize munication link. Base-station is the
management and data processing kernel of , whose main responsibility is the collection,
processing, fusion and storage of data gathered by nodes, and those data are transmitted to the monitor
and management center through the work, it is also in