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《无线传感器网络》课程设计报告

学号: 0909100825

姓名: 祖辉

专业班级: 物联网1001

指导教师: 高建良

一、概述

实验容及实验目的

无线传感器网络是物联网的基本组成部分,是物联网用来感知和识别周围环境的信息生成和采集系统,传感器网络对信息处理来说如同人体的感觉突触一样重要,为了方便感知和部署并提高网络的可扩展性,传感器网络一般采用无线通信方式,从而形成了节点之间可自组织拓扑结构的无线传感器网络。本课程设计的目的综合应用学生所学知识,建立系统和完整的传感器网络概念,理解和巩固无线传感器网络基本理论、原理和方法,掌握无线传感器网络开发的基本技能。本次课程设计的主要任务是无线传感器网络软件仿真与实验箱运用,理解ZStack协议栈,其中:

实验一多点自组织组网实验的实验目的是:

1、理解zigbee 协议及相关知识。

2、在ZX2530A 型CC2530 节点板上实现自组织的组网

3、在ZStack 协议栈中实现单播通信。

实验二信息广播、组播实验的实验目的是:

1、理解zigbee 协议及相关知识。

2、在ZStack 协议栈下实现信息的广播和组播功能。

实验三网络拓扑选择实验目的是:

1、理解zigbee 协议及相关知识。

2、在ZStack 协议栈下实现网络拓扑的控制。

二、实验原理及设计

一、多点自组织组网实验

1、实验原理

程序执行在进行一系列的初始化操作后程序就进入事件轮询状态。对于终端节点,若没有事件发生且定义了编译选项

POWER_SAVING,则节点进入休眠状态。

协调器是Zigbee 三种设备中重要的一种。它负责网络的建立,包括信道选择,确定唯一的PAN 地址并把信息向网络中广播,为加入网络的路由器和终端设备分配地址,维护路由表等。

本实验在Zstack 的事例代码simpleApp 修改而来。首先介绍任务初始化的概念,由于自定义任务需要确定对应的端点和簇等信息,并且将这些信息在AF 层中注册,所以每个任务都要初始化然后才会进入OSAL 系统循环。在Z-Stack 流程图中,上层的初始化集中在OSAL 初始化(osal_init_system)函数中。包括了存储空间、定时器、电源管理和各任务初始化。其中用户任务初始化的流程如下:

开始

指定任务ID

网络状态初始化

指定目的地址

注册应用对象

结束

用户任务初始化流程图

任务ID(taskID)的分配是OSAL 要求的,为后续调用事件函数、定时器函数提供了参数。网络状态在启动的时候需要指定,之后才能触发ZDO_STATE_CHANGE 事件,确定设备的类型。目的地址分配包括寻址方式,端点号和地址的指定,本实验中数据的发送使用单播方式。之后设置应用对象的属性,这是非常关键的。本实验profile 标识符采用默认设置,输入输出簇设置为相同

MY_PROFILE_ID。

2、总体设计

先启动协调器节点,协调器节点上电后进行组网操作,再启动路由节点和终端节点,路由节

点和终端节点上电后进行入网操作,成功入网后周期的将自己的短地址,父节点的短地址,自己

的节点ID 封装成数据包发送给协调器节点,协调器节点接收到数据包后通过串口传给PC,从PC

上的串口监控程序查看组网情况。

发送数据格式为(16 进制):

FF 源节点(16bit) 父节点(16bit) 节点编号ID(8bit)

例如FF 4B 00 00 00 01 ,表示01 号节点的网络地址为

004B,发送数据到父节点,其网络地址为00 00(协调器)。

3、详细设计

实验设备及工具

?硬件:DZ2530 型CC2530 节点板、USB 接口的仿真器,PC 机Pentium100 以上。?

软件:PC 机操作系统WinXP、IAR 集成开发环境、ZTOOL 程序。

实验步骤

(1). 打开工程文件夹协议栈实验\2.多点自组网

\Projects\zstack\Samples\SimpleApp\CC2530DB下的工程文件SimpleApp.eww。

(2). 选择工程

编译,生成协调器代码,并下载到ZX2530A 开发板。此节点为协调器节点。

(3). 选择工程

编译,生成终端节点代码,并下载到ZX2530 开发板。此节点为终端节点。

(4). 选择工程

编译,生成路由器节点代码,并下载到ZX2530 开发板,此节点为路由器节点。

(5). 用串口线将协调器节点与pc 连接起来,在pc 端打开ZTOOL 程序。(ZTOOL 程序在zstack 安装后自动安装)

(6). 开启ZX2530A 型CC2530 节点板电源。

(7). 在ZTOOL 程序中观察组网结果。

4、分析及结论

由接收数据的DebugString 可以看出图中有两个节点加入了网了,其中一个节点的DEVID 是21,网络地址:4f07,父节点地址是0 即协调器。另外一个节点的DEVID 是11,网络地址:A6F7,父节点地址是4f07 即上一节点。实验中可以试着改变不同节点的位置,然后通过ZTOOL 看看组网结果有什么不同。

二、信息广播、组播实验

1、实验原理

当应用层想发送一个数据包到所有网络中的所有设备时使用广播传输模式,为实现广播模式,需设置地址模式为AddrBroadcast,目的地址被设置为下列值之

NWK_BROADCAST_SHORTADDR_DEVALL (0xFFFF)-信息将被发

送到网络中的所有设备(包括休眠的设备)。对于休眠的设备,这个信息将被保持在它的父节点,直到该休眠设备获得该信息或者该信息时间溢出(f8wConfig.cfg 中的

NWK_INDIRECT_MSG_TIMEOUT 选项)。

NWK_BROADCAST_SHORTADDR_DEVRXON (0xFFFD) –该信息将被发送到网络中有接收器并处于IDLE(RX ON WHEN IDLE)状态下的所有设备。也就是说,除了休眠模式设备的所有设备

NWK_BROADCAST_SHORTADDR_DEVZCZR (0xFFFC) –该信息被发送到所有路由器(包括协调器)。本实验选择的目的地址为

NWK_BROADCAST_SHORTADDR_DEVALL 。

当应用层想发送一个数据包到一个设备组的时候使用组播模式。为实现组播模式,需设置地址模式为afAddrGroup。在网络中需预先定义组,并将目标设备加入已存在的组([看ZStack API 文档中的] aps_AddGroup())。广播可以看作是组播的特例。在对

ZDO_STATE_CHANGE 事件的处理中启动定时器来触发

协调器发送数据的事件MY_REPORT_EVT,在对

MY_REPORT_EVT 事件的处理中发送数据hello world!,并启动定时器再一次触发MY_REPORT_EVT 事件,进行周期广播或组播。为实现组播,应在终端或路由节点的程序中注册一个组(注册的组号应与发送数据的目的地址一致),ZStack 中,组是以链表的形式存在,首先需要定义组表的头节点(在p2p_test.c 文件中),定义语句为apsGroupItem_t*group_t;,然后再定义一个一个组group1

aps_Group_t group1; ),在初始化函数中对组表分配空间(调

用函数osal_mem_alloc),并初始化组号和组名,然后调用

aps_AddGroup 将这个组加入到定义的端点应用中(为使用

aps_AddGroup 函数,程序中应包含aps_groups.h 头文件)。

2、总体设计

协调器节点上电后进行组网操作组网操作,终端节点和路由节点上电后进行入网操作,接着周期向所有节点广播(或部分节点组播)数据包(Hello World ),节点收到数据包后通过串口传给PC,通过ZTOOL 程序观察接收情况。

3、详细设计

实验设备及工具

硬件:ZX2530A 型CC2530 节点板、USB 接口的仿真器,PC

软件:PC 机操作系统WinXP 、IAR 集成开发环境、ZTOOL 程

实验步骤

1.打\Projects\zstack\Samples\SimpleApp\CC2530DB 文件夹下iar工程文件SimpleApp.eww

2. 选择工程MPCoordinator 编译,生成协调器代码,并下载到ZX2530A 开发板。此节点为协调器节点

3. 选择工程MPEndPoint编译,生成终端节点代码,并下载到ZX2530 开发板。此节点为终端节点。

4. 选择工程MPRouter编译,生成路由器节点代码,并下载到ZX2530 开发板,此节点为路由器节点。

5. 用串口线将非路由节点与pc 连接起来。

6. 开启ZX2530A 型CC2530 节点板电源。

7. 打开ZTOOL 程序,观察各个终端节点的输出结果

4、分析及结论

当地址模式设置为广播模式时(假设终端或路由节点已成功入网),网络中所以的节点都能接收到sink节点广播的信息。

三、网络拓扑选择实验

1、实验原理

ZigBee 有三种网络拓扑,即星形、树形和网状网络,这三种网络拓扑在zstack 协议栈下均可实现。星形网络中,所有节点只能与协调器进行通信,而他们相互之间的通信是禁止的;树形网络中,终端节点只能与它的父节点通信,路由节点可与它的父节点和子节点通信;网状网络中,全功能节点之间是可以相互通信的。在zstack 中,通过设置宏定义

STACK_PROFILE_ID 的值(在nwk_globals.h 中定义)可以选择不同控制模式(总共有三种控制模式,分别为HOME_CONTROLS 、GENERIC_STAR 和NETWORK_SPECIFIC ,默认模式为

HOME_CONTROLS ),再选择不同的网络拓扑(NWK_MODE ),也可以只修改HOME_CONTROLS 的网络模式(NWK_MODE ),来选择不同的网络拓扑,由于网络的组建是由协调器来控制的,因此只需修改协调器的程序即可。可以设定数组CskipRtrs 和CskipChldrn 的值进一步控制网络的形式,CskipChldrn 数组的值代表每一级可以加入的子节点的最大数目,CskipRtrs 数组的值代表每一级可以加入的路由节点的最大数目,如在星型网络中,定义CskipRtrs[MAX_NODE_DEPTH+1]

={5,0,0,0,0,0}CskipChldrn[MAX_NODE_DEPTH+1] = {10,0,0,0,0,0},代表只有协调器允许节点加入,且协调器最多允许10 个子节点加入,其中最多5 个路由节点,剩余的为终端节点。

2、总体设计

先配置网络拓扑为星形网络,启动协调器节点,协调器节点上电后进行组网操作,再启动路由节点和终端节点,路由节点和终端节点上电后进行入网操作,成功入网后周期的将自己的短地址,父节点的短地址,自己的节点ID 封装成数据包发送给sink 节点,Sink 节点接收到数据包后通过串口传给PC,从PC 上的串口监控程序查看组网情况。发送数据格式为(16 进制): FF 源节点(16bit) 父节点(16bit) 节点编号ID(8bit) 例如FF 4B 00 00 01 ,表示01 号节点的网络地址为004B,发送数据到父节点,其网络地址为00 00(协调器)。再依次配置网络拓扑为树形网络和网状网络,启动网络进行,进行组网操作。

3、详细设计

实验设备及工具

硬件:ZX2530A 型CC2530 节点板、USB 接口的仿真器,PC 机Pentium100 以上。

软件:PC 机操作系统WinXP、IAR 集成开发环境、串口监控程序,ZTOOL 程序

实验步骤

1. 打开工程,将nwk_globals.h 中的STACK_PROFILE_ID 的值设置为GENERIC_STAR。

2. 编译工程,将目标代码通过编程调试板分别下载到协调器节点和多个终端节点和路由节点中,并检查每个节点的长地址,并检查每个节点的IEEE 地址(确保长地址为非

0XFFFFFFFFFFFFFFFF 的有效长地址)。

3. 用串口线将协调器节点连接到PC 上。

4. 打开ZTOOL 软件。

5. 复位各个节点。

6. 在ZTOOL 软件上观察组网情况。

7. 将STACK_PROFILE_ID 的值设置为HOME_CONTROLS,选择网络模式NWK_MODE_TREE。可以修改CskipRtrs[0]的值和CskipChldrn[0]的值使得sink 节点只允许路由节点加入,让终端节点加入路由节点(这种情况下终端节点入网比较困难,若长时间入网不成功,则复位终端节点,重新入网),重复步骤三到七,

8. 选择HOME_CONTROLS 的网络模式为NWK_MODE_MESH(组成网状网络),重复步骤3 到7。

4、分析及结论

当组成星形网络时,所以终端节点和路由节点的父节点地址为00 (即协调器节点),当组成树形网络时(已配置协调器节点只允许路由节点加入),

先让路由节点加入网络,再让终端节点加入,三个节点组成树状网络(终端节点加入路由节点比较困难,应多次尝试),在组成网状网络时(易于直接组成星形网络)通过协调器节点接收数据得到的网络结构和树形网络结构一致(在涉及路由时才能体现出网状网络来)。

三、实验结果

1、多点自组织组网实验

实验结果截图如下:

各节点情况:

2、多点自组织组网实验

实验结果截图如下:

各节点情况

3、网络拓扑选择实验实验结果截图如下

各节点情况如下:

四、总结

短短的几天课程设计很快就结束了,时间虽然短暂,但是却暴露了很多问题。首先是对课程设计的原理没有做到深入的理解,没有完全弄明白课程设计的真正用意,只是在浅层面上,对课程设计进行了一次初步的了解。其

次,一个同样关键的问题是,理论知识与实际实践操作起来大相径庭,往往知道问题所在,但是不懂得如何操作,如何解决。经过这几天的实践操作,渐渐的对无线传感器网络有了进一步的认知,不再停留在基础的理论知识上。期间也遇到了许多问题,有硬件方面,也有软件方面的,但是在经过深入探究,以及与组员讨论,咨询老师等以后,都一一的得到解决,最终完成了此次的课程设计,对我来说是一次升华,不但增长了对无线传感器网络的认知,也学会了如何与人协作,如何让力量最大化,让大难题分解解决。

停车场管理系统设计

面向对象程序设计(C++课程大作业 设计题目:停车场管理系统设计 院系:计算机科学与信息工程学院专业班级: 学号姓名: 指导教师:

目录 一、成员分工 (1) 二、需求分析 (2) 三、总体设计 (3) 四、详细设计 (6) 五、系统测试 (17) 六、总结 (20) 七、参考文献 (21)

成员分工 我们小组成员共有三名,分别是,为了能按时圆满的完成这次 VC++课程设计,我们小组进行了详细的分工,以确保设计能按时完成。经过周密的考虑和详细的调查最终确定该停车场管理系统需要以下 几个功能模块: (1)需求分析 (2)界面的设计 (3)添加功能 (4)显示功能 (5)查询功能 (6)编辑功能 (7)删除功能 (8)统计功能 (9)保存功能 (10)读取功能 经过小组成员的讨论,并根据个人的特长和具体爱好做如下具体分工 神 1 具体完成以下模块的设计与实现: (1 )需求分析 (2 )界面的设计 (3 )添加功能 保存功能 (4 ) 神 2 具体完成以下模块的设计与实现: (1)显示功能 (2)查询功能 显示功能 (3) 神 3 主要具体完成以下模块的设计与实现: (1)编辑功能 (2)删除功能 (3)读取功能

二需求分析 1. 问题描述 定义车辆类,属性有车牌号、颜色、车型(小汽车、小卡、中卡和大卡)、至U达的时间和离开的时间等信息和相关的对属性做操作的行为。定义一个管理类,完成对停车场的管理。停车场的具体 要求:设停车场是一个可停放n辆汽车的狭长通道,且只有一个大门可供汽车进出。汽车在停车场 内按车辆到达时间的先后顺序,依次由北向南排列(大门在最南端,最先到达的第一辆车停放在车场的最北端),若车场内已停满n辆汽车,则后来的汽车只能在门外的便道上等待,一旦有车开走, 则排在便道上的第一辆车即可开入;每辆停放在车场的车在它离开停车场时必须按它停留的时间长短交纳费用。 2. 基本要求 (1)添加功能:程序能够添加到达停车场的车辆信息,要求车辆的车牌号要唯一, 如果添加了重复编号的记录时,则提示数据添加重复并取消添加。 (2)查询功能:可根据车牌号、车型等信息对已添加的停车场中的车辆信息进行查询,如果未找到,给出相应的提示信息,如果找到,则显示相应的记录信息; (3)显 示功能:可显示当前系统中所有车辆的信息,每条记录占据一行。(4) 编辑功能:可根据查询结果对相应的记录进行修改,修改时注意车牌号的唯一性。 (5 )删除功能:主要实现对已添加的车辆记录进行删除。如果当前系统中没有相应的人员记录,贝U提示“记录为空!”并返回操作。 (6)统计功能:能统计停车场中车辆的总数、按车型、按到达时间进行统计等。 (7 )保存功能:可将当前系统中各类人员记录和休假记录存入文件中,存入方式任意。 (8)读取功能:可将保存在文件中的信息读入到当前系统中,供用户进行使用。 3 .系统运行环境 (1)硬件环境。联想双核处理器, 2G内存,2G独立显卡,80G硬盘。 (2) 软件环境。Microsoft Visual C++6 ?0,WindosXP 系统。

停车场管理系统方案

目录 第一节停车场管理系统施工方案 (2) 5.停车场管理系统施工方案 (2) 第二节停车场管理系统技术方案 (6) 1.总体设计标准和依据 (6) 2.总体设计原则及目标 (6) 3.系统功能特点 (6) 4.系统构成介绍 (9)

第一节停车场管理系统施工方案 5.停车场管理系统施工方案 5.1施工准备 1)人员 项目工程师 1名:负责工程调配、进度及技术指导。 专业施工人员 2名:负责工程具体工作。 安全与质量监督员 1名:负责工程质量控制及安全文明施工。 2)工具 路面切割机 1台:在混凝土路面上切割地感线圈槽。 布线布管工具 1套。 专业接线调试工具 1套:主要包括压线钳、万用表、电阻计、电脑等。 3)施工现场环境 AC220V 2000W临时电源(100米范围内)。 自来水源(200米范围内)。 良好的通风条件。 无杂物堆放的施工表面。 5.2 切割并制作地感线圈 车辆检测器的地感线圈是停车场管理系统中的重要零件,它的工作稳定性直接影响整个系统的运行效果,因此地感线圈的制作是工程安装过程中很重要的一个工作环节。制作地感线圈前要考虑以下几点: (1)周围50公分范围内不能有大量的金属,如井盖、雨水沟盖板等。 (2)周围1米范围内不能有超过220V的供电线路。 (3)制作多个线圈时,线圈与线圈之间的距离要大于2米,否则会互相干扰。 1)切割地感线圈槽 按照图纸在路面上规画好地感线圈尺寸的线条,用路面切割机按线条切割方形的线圈槽,要求: 停车场中地感线圈大小一般为1.8米宽、1.2米长左右,转角处切割10公分X10公分的倒角,防止坚硬的混凝土直角割伤线圈。 槽的深度为4公分,线圈槽宽度为0.5公分,线圈引线槽的宽度为1公分,深度和宽度要均匀一致,应尽量避免忽深忽浅、忽宽忽窄的情况。 切割完毕的槽内不能有杂物,尤其不能有硬物,要先用水冲洗干净,然后烘干。 地感线圈的引线槽要切割至安全岛的范围内,避免引线裸露在路面。

基于WSN的智能节水灌溉系统设计方案

基于WSN的智能节水灌溉系统设计方案 本设计的主要内容是研制开发适合我国国情的、低成本的易推广的、主要应用于温室大棚的节水灌溉自动控制系统,为实现我国农业高效节水灌溉提供技术装备。 由于不同农作物有不同的需水特性灌水时间、灌水量既影响农产品的产量也影响农产品的质量,因此,高效节水灌溉自动控制技术主要是向适时适量、按需灌溉的方向发展。所以,该设计主要包括两个方面,一是测,获取土壤水分信息,并根据土壤水分信息及温度和作物需水特性来决定灌溉时间与灌溉量的多少。这将摆脱以往仅凭经验灌溉的灌溉模式,使作物灌溉决策建立在科学的基础之上。二是控,研究如何根土壤条件、土壤水分信息及作物需水特性进行合理的灌溉决策,即将传统的凭经验由人工手动阀门控制灌溉方式改为自动进行适时适量、按需灌溉控制。单片机系统根据测得土壤的温度和湿度值通过程序来控制水泵的放水量从而提高水的利用效率节省大量人力,达到智能灌溉节约用水的目的。 系统采用STC12c5a单片机来实现。用湿度传感器FC-28对湿度进行采集,所得电流信号经处理得到可用的电压信号,输入到A/D转换器转化成数字信号,再由单片机对此信号进行处理。用温度传感器DS18B20对温度进行采集,所得信号经内部处理,直接得到可用的数字信号,将采集的温度值和土壤的湿度值,通过zigbee节点,将数据通过自组网的方式传送给zigbee网关,zigbee网关通过串口通信的方式与单片机连接,单片机上装有GPRS模块,将数据通过短信的方式发送

给终端手机用户,手机用户能够接收到实时的数据。手机用户通过AT指令,反过来经过GPRS模块、串口通信设置传感器的阈值电压。当温度、土壤湿度低于设定阈值时,通过zigbee节点的继电器,采用外接电源,驱动外面电机工作,实施喷灌;当温度、土壤湿度高于设定阈值时,通过zigbee节点的继电器,停止驱动,电机停止工作,不再喷灌。下面是整个系统的框图: 1.温度传感器的选择 方案1:采用热敏电阻。可满足+35度到+95度的测量范围,但热敏电阻精度、重复性和可靠性都比较差,对于检测精度小于1度的温度信号是不适用的。 方案2:采用温度传感器DS18B20。DS18B20具有体积小、质量

停车场管理系统 c语言

2015-2016学年第二学期《高级语言程序设计》 课程设计报告 题目:停车场管理系统 专业:计算机科学与技术 班级:15级计科<1>班 姓名:胡玉玉 指导教师:陈广宏 成绩: 计算机学院 2016 年 4月 25 日

目录 1. 设计内容及要求 (1) 1.1 课程设计内容 (1) 1.2 课程设计的要求 (2) 2概要设计 (3) 2.1 设计思路 (3) 2.2 程序基本框架结构图 (4) 3设计过程或程序代码 (5) 3.1 主要程序代码及解释 (5) 4设计结果与分析 (13) 4.1 程序运行结果截图与分析 (13) 5参考文献 (16)

1.设计内容及要求 1.1 课程设计内容 ①通过本次课程设计,强化上级动手能力,在理论和实践的基础 上巩固《C语言程序设计》课程的学习内容。掌握软件设计的基本方法。 ②熟悉C语言的基本内容从而掌握C语言的基本知识以及了解C 语言的基本编写及运行。 ③了解程序的分模块编写并对程序的每个模块进行详细的设计并 且能理解一般C语言编写的程序。 ④掌握书写程序设计说明文档的能力。 ⑤熟悉C程序设计的开发环境及C程序的调试过程 1.2 课程设计的要求 ①分析课程设计题目的要求。 ②写出详细设计说明。 ③编写程序代码,调试程序使其能正确运行。 ④设计完成的软件要便于操作和使用。 ⑤设计完成后提交课程设计报告。

2.概要设计 2.1设计思路 停车场是一个可停放n辆汽车的狭长通道,并只有一个大门可供汽车进出,汽车在停车场内按车辆到达的先后顺序,依次由北向南排列(大门在最南端,最先到达的第一辆车停放在车场的最北端),如车长内已停满n辆汽车,则后来的汽车只能在门外的便道上等候,一旦有车开走,则排在便道上的第一辆车即可开入;当停车场内某辆车要离开时,在它后进入的车辆必须先退出车场为它让路,待该辆车开出大门外,其它车辆再按原次序进入车场,每辆停放在车场的车在它离开停车场时必须按它停留的时间长短交纳费用,以栈模拟停车场,以队列模拟车场外的便道,按照从终端读入的输入数据序列进行模拟管理.每一组输入数据包括三个数据项:汽车”到达” 或”离去”信息,汽车牌照号码以及到达或离去的时刻(到达或离去的时刻也可用计算机控制).对每一组输入数据进行操作后的输入信息为:如是车辆到达,则输入汽车在停车场。 2.2程序基本框架结构图

停车场管理系统的功能概述

停车场管理系统的功能概述: 主要分为:无卡停车(进场记录车牌信息、出场通过对应车牌、泊位号、选定车牌)、刷卡停车(进场刷卡计录时间、出场刷卡结算费用)两种模式; 小票凭证,可以根据具体需要定制小票的显示项目,标准显示停车场名称、操作员姓名编号、车牌信息、进车时间、出车时间、占位时间、应收金额、服务监督电话; 配件齐全,配精美皮套,对机器具有保护作用,方便捷带;方便灵活的收费规则设置,可直接管理员的身份登录进入手持POS机,在手持POS机里面直接更改; 支持直接通讯工具导出EXCEL报表功能;无须安装任何软件;软件支持在线更新功能;软件更新永远免费;有特殊需求,需要更改程序,无需快递或者上门即可更新; 数据上传快捷,保存有几十万条的车辆记录信息,只要1两秒就能上传完毕; 数据加密保护版权功能,得不到管理员授权,无法读取数据;系统实现卡片授权、发卡、充值、退卡、换卡、注销、挂失、解挂、信息修改、数据修复等功能; 系统报表统计包括:开卡明细记录、退卡明细记录、注销卡明细记录、挂失卡明细记录、押金明细记录、押金汇总记录、卡片现金充值记录、卡片充值赠送记录、卡片充值次数记录、卡片充值汇总记录、车辆消费登记、车辆消费汇总、营业额

汇总、终端机消费明细记录、终端机消费汇总; 各分类报表可按年、月、日、时段等分别查询统计; 可以连接终端并下载参数、下载更新黑名单、实时采集数据、设置系统报表的权限管理等; 系统卡片丢失,可以立即挂失,卡片挂失后,该卡立即作废,补做新卡时可补回旧卡中的金额到新卡; 操作员凭合法财务卡进入系统进行操作,每一笔交易都有明细的记录,包括:姓名、卡号、交易车牌号、交易流水号、消费金额、卡中余额、交易地点、交易终端号、交易日期、交易时间等详细记录,并且每条记录有校验密码防止非法删除或改写交易记录。 停车场管理系统消费模式 手持式停车场收费系统整体的分为无卡和刷卡两大消费模式,主要以计时收费为主。 分时段收费:通过“参数设置”设置消费时段,必须按照一天从00:00:00到23:59:59的顺序依次设置时段,而且时段必须连续,不能有间隔. 分卡类收费:系统允许设置多种不同的卡类,可以根据卡类设定不同的消费。 限额功能:可按时段、按天、按月限额,当用户在某一时间段内消费的金额超过了限额消费的金额,手持机将拒绝消

数据结构课程设计停车场管理系统

实验二停车场管理 班级:A0712 学号:12 姓名:冷清淼成绩:__________ 指导教师签名:__________ 一、问题描述 设停车场是一个可停放n辆车的狭长通道,且只有一个大门可供汽车进出。在停车场内,汽车按到达的先后次序,由北向南依次排列(假设大门在最南端)。若停车场内已停满n辆车,则后来的汽车需在门外的便道上等候,当有车开走时,便道上的第一辆车即可开入。当停车场内某辆车要离开时,在它之后进入的车辆必须先退出停车场为它让路,待该辆车开出大门后,其他车辆再按原次序返回车场。每辆车离开停车场时,应按其停留时间的长短交费(在便道上停留的时间不收费)。 设计要求: 1.模拟上述管理过程。要求以顺序栈模拟停车场,以链队列模拟便道。 2.从终端读入汽车到达或离去的数据,每组数据包括三项: (1)是“到达”还是“离开”; (2)汽车牌照号码; (3)“到达”或“离开”的时刻。 3.与每组输入信息相应的输出信息为:如果是到达的车辆,则输出其在停车场中或便道上的位置;如果是离去的车辆,则输出其在停车场中停留的时间和应交的费用。 二、算法说明 1.数据结构说明 (1)用到两个堆栈:一个为车场栈;另一个为临时栈temp typedef struct NODE{ CarNode *stack[MAX+1]; int top; }SeqStackCar; /*模拟车场*/ (2)一个队列结构,存储便道车辆信息:

typedef struct Node{ QueueNode *head; QueueNode *rear; }LinkQueueCar; /*模拟便道*/ 2.算法说明 (1) 功能模块说明:停车场管理系统含有三个模块,即:车辆到达、离开、列表显示 停车场系统车辆到达 车辆离开列表显示 3 2 1 图1 (2)以模块为单位分析算法 1、“到达”模块:到达时有两种情况,即车场是否满,未满则直接进入停车场;满时,到便道等待。如图2。 车辆到达 停车场是否满 结束 进入停车场 进入便道 是 否 图2

停车场管理系统源代码

//停车场管理系统 #include #include #define OVERFLOW 0 #define ERROR 0 #define OK 1 #define STACKSIZE 2 //车库容量 //时间节点 typedef struct time{ int hour; int min; }Time; //车辆信息 typedef struct{ char CarNum; float time; int pos_a; //车在停车场中的位置 int pos_b; //车在便道上的位置 int flag; }Car,Car2; //车库信息(顺序栈) typedef struct{ Car *top; Car *base; int stacksize; }SqStack; //初始化 int InitStack(SqStack &S){ S.base=new Car[STACKSIZE]; if(!S.base) exit(OVERFLOW); S.top=S.base; S.stacksize=STACKSIZE; return OK; } //判空 int StackEmpty(SqStack S){ if(S.top==S.base) return OK; else return ERROR; }

//判满 int StackFull(SqStack S){ if(S.top-S.base>=S.stacksize) return OK; else return ERROR; } //入栈 int Push(SqStack &S,Car e){ if(S.top-S.base==S.stacksize) return ERROR; *S.top++=e; return OK; } //出栈 int Pop(SqStack &S,Car &e){ if(S.top==S.base) return ERROR; e=*--S.top; return OK; } //遍历栈 int StackTraverse(SqStack S) { Car *p=S.top; Car *q=S.base; int l=1; if(StackEmpty(S)){ for(int j=1;j<=STACKSIZE;j++){ printf("\t车牌:"); printf("\t\t到达时间:"); printf("\t位置%d:空空",j); printf("\n"); } return OK; } while(p!=q){ Car car=*(q); printf("\t车牌: %d",car.CarNum); printf("\t\t到达时间:%5.2f",car.time); printf("\t\t位置:%d",l++); printf("\n");

停车场管理系统课程设计

一、课程设计容 1.有一个两层的停车场, 每层有6个车位, 当第一层车停满后才允许使用第二层. ( 停车场可用一个二维数组实现, 每个数组元素存放一个车牌号) 每辆车的信息包括车牌号, 层号, 车位号, 停车时间共4项. 其中停车时间按分钟计算 2. 假设停车场初始状态为第一层已经停有4辆车, 其车位号依次为1—4 , 停车时间依次为20, 15, 10 , 5 . 即先将这四辆车的信息存入文件”car.txt”中( 数组的对应元素也要进行赋值) 3. 停车操作: 当一辆车进入停车场时, 先输入其车牌号, 再为它分配一个层号和一个车位号(分配前先查询车位的使用情况, 如果第一层有空则必须停在第一层), 停车时间设为5 , 最后将新停入的汽车的信息添加文件”car.txt”中, 并将在此之前的所有车的停车时间加5. 4. 收费管理(取车): 当有车离开时, 输入其车牌号, 先按其停车时间计算费用, 每5分钟0.2元. (停车费用可设置一个变量进行保存), 同时从文件”car.txt”中删除该车的信息, 并将该车对应的车位设置为可使用状态(即二维数组对应元素清零). 按用户的选择来判断是否要输出停车收费的总计. 5. 输出停车场中全部车辆的信息. 6. 退出系统. 实验程序流程图

停车

取车

实验源程序 #include #include #include #include #define N 12 void park();//停车 void getout();//取车并计算停车费用int x=4; int Time=0; struct C { char car_number[8];//车牌号 int fooler;//层数 int carport;//车位号 int time;//停车时间

停车场系统管理软件

深圳市德立达科技有限公司 TCP200停车场管理系统 Version 使 用 说 明 书 2014年4月23日 目录

TCP200停车场管理系统使用说明书........................ 错误!未定义书签。第一章概述.......................................... 错误!未定义书签。 系统特点........................................ 错误!未定义书签。 系统主要功能.................................... 错误!未定义书签。第二章配置系统...................................... 错误!未定义书签。 安装包相关说明.................................. 错误!未定义书签。 软件安装说明.................................... 错误!未定义书签。 登陆后台管理系统................................ 错误!未定义书签。 后台管理界面详解................................ 错误!未定义书签。 配置服务器IP 地址............................... 错误!未定义书签。 配置收费电脑IP地址.............................. 错误!未定义书签。 配置车库........................................ 错误!未定义书签。 获取和设置控制器IP地址.......................... 错误!未定义书签。 配置入口、出口控制器IP地址及车库等.............. 错误!未定义书签。 基本设置相关.................................... 错误!未定义书签。第三章账户管理...................................... 错误!未定义书签。 添加账户........................................ 错误!未定义书签。 账户管理........................................ 错误!未定义书签。 权限设置........................................ 错误!未定义书签。第四章费率设置...................................... 错误!未定义书签。 设置费率........................................ 错误!未定义书签。 添加节假日...................................... 错误!未定义书签。

停车场管理系统方案

停车场管理系统 设 计 方 案 目录 第一章概述 (1) 1.1传统停车场面临的问题 (1) 1.2用户需求分析 (2) 1.3设计思想 (2) 1.4设计依据 (3) 第二章系统设计 (5) 2.1系统方案 (5) 2.2系统功能特点 (6) 1)资料管理 (6) 2)费用管理 (6)

3)实时监控 (7) 4)故障报修 (7) 3、车牌识别系统功能 (7) 3.1、基本功能 (7) 3.2车牌识别系统优势 (10) 3.3系统使用流程 (12) 第三章系统技术参数及功能 (13) 3.1系统硬件 (13) 3.2系统软件功能 (19) 第一章概述 1.1传统停车场面临的问题 传统的停车场收费模式大多采用近距离读卡方式或取票的方式,车主必须停车刷卡/ 取票后方能通行,使用非常不方便,有的车主还需要下车刷卡/取票。因此会碰到以下问题: 1)下雨天刷卡/取票容易被淋湿; 2)上下坡道停车刷卡/取票容易造成溜车、碰撞等事故。 3)停车刷卡更有通行速度慢的缺点,尤其是在进出高峰容易造成拥堵。 4)各个项目管理独立分散,给管理带来极大不便。

1.2需求分析 一个好的建筑必须具备先进的技术、现代化的硬件设施,以保证车辆进出快捷、方便、顺畅、有序,泊车安全、防盗;同时还需要优秀的收费系统以保证管理方便、收费的公开、公正、合理、费用不流失,真正实现人性化、智能化、自动化的管理。 应着停车场的信息化、智能化管理的现实需求,能给予车主提供一种更加安全、舒适、方便、快捷和开放的环境,实现停车场运行的高效化、节能化、环保化; 1.3设计思想 在系统设计过程中,所有的步骤和目的都是为了建设一个具有规范性,实用性,先进性,可靠性,经济性,可维护性,可扩充性等诸多优点的系统,带有前瞻性的设计保障系统在当前具有业界先进性,尽量延长使用周期而不会因过时而淘汰. 1)规范性:系统的设计严格遵守系统相关的国家标准和行业标准,所使用到的设备符 合对应的检测标准,设备和设备的接口,通讯数据格式等都采用国际通用的相关标准格式, 最大限度保障系统的标准化和规范化. 2)实用性:系统在设计之前,已经充分了解和把握项目的实际需求和项目的相关情况,根据实际使用环境选择最为合适的硬件设备,同时根据具体的客户化要求对软件平台进行 优化,满足项目所有的功能要求和实际使用需求,力求做到量身订作,丝丝入扣. 3)先进性:整个系统采用了先进的开放式分布模块化设计思想,充分使用了物联网技术,自动控制技术,网络通讯技术,RFID无线射频技术,传感器技术,接口转换技术等等诸多高新技术,从基础上保障了系统的技术含量高,思想超前,提升用户形象.

基于WEB的停车场管理系统设计和实现

2009 届毕业论文(设计) 论文(设计)题目基于WEB的停车场管理系统的 设计和实现 院系名称计算机科学与技术系 专业(班级)计算机科学与技术 2005级本科1班 (学号)段景辉(0510101005) 指导教师正茂 系负责人袁暋 二O O九年五月三十日

摘要 随着现代社会的快速发展,人民生活水平快速提高,汽车的数量飞速增加,与此同时停车问题也越来越受到人们的关注,为了实现对停车场进行有效的管理,结合一些停车场的模式和现状开发出本停车场管理系统。 停车场管理系统是典型的信息管理系统,本停车场管理系统设计的主要功能包括场内车辆管理和后台数据库管理,其中场内车辆管理又分为出入场管理模块、收费模块、用户管理模块、停车场参数、停车场数据管理模块、系统管理模块等。我们从系统的设计和功能实现方面阐述了管理系统软件的开发过程。 系统采用了B/S架构,Tomcat6.0作为运行服务器,基于J2EE标准、JSP技术利用Hibernate3.1和Struts1.2框架作为开发工具,MyEclipse6.0开发环境,数据库采用Microsoft SQL Server 2000。开发过程利用MVC开发模式,层次分明。成功实现了该系统。试运行结果表明,该系统具有良好的性能和扩展性,较高的响应速度和效率,该系统符合实际的停车场管理系统,为停车场管理供一个快速,简单规范的管理平台。这对提高信息化程度,降低人力成本有着重要的意义。 关键词:停车场管理系统,J2EE,Hibernate3.1,Struts1.2

Abstract With the rapid development of modern society, people's living standards improve and the number of vehicles increases rapidly. People pay more attention to parking problems at the same time. In order to manage the parking lots more efficiently, we have developed a Parking Management System, with some modes and the actuality of present parking lots considered. Parking Management System is typically one of the information management systems. The main functions in the Parking Management System include vehicle management and background database management, and vehicle management is divided into the passing in and out module, the charging module, the user management module, the parking parameters,parking data management module, and the system management module. We discussed the management systems development process from the system design and function of the realization in the Papers. T omcat6.0 as a running server is used in this system on the basis of B/S structure. Based on J2EE standards, JSP technology as development tools which is taken advantage of Hibernate3.1 and Struts1.2 framework and MyEclipse6.0 as development environment are applied in the system. Microsoft SQL Server 2000 is used as background database. We develop the use of MVC pattern in development process. T est results show that the system has good performance and scalability, high response speed and efficiency which is in line with the actual park management system and can provide a fast, simple and standardized management platform. It is important to improve the information level and reduce labor costs. Key words: p arking management system,J2EE, Hibernate3.x, Struts1.2

wsn应用系统设计

WSN应用系统设计 根据你在日常生活中的观察和体验,结合所学知识,针对某一具体应用,设计一个简单的WSN应用系统。主要包括以下几个方面: (1)应用系统名称:基于无线传感网络的养老院护理系统 (2)应用背景和意义:现今社会状况,养老院容纳的老人数量逐渐增加。入住老人普遍年龄大,生活自理能力较低,容易发生突发性事故,老人安全问题成为养老院最为关注的问题。(并且我国养老院对老人的照护基本采用人工看护的方式,每位护理员同时照看多名老人,此方式人力成本高,效率低下。很多养老院为了解决以上问题,采取了诸如缩小老人活动区域、集中看护的措施,采取增加护理人员等措施,这些措施要么不够人性化,容易引起老人反感,要么会大幅增加养老院的运营成本。此外,对于老人的突发性疾病,也基本没有任何的预防和处理能力,这也都影响到养老院的护理水平和护理品质。)在科技发展的今天,我们完全可以把无线传感网络技术应用于养老院中,打造养老院的智能监护网络,实现养老智能化,能够降低老人的意外伤害风险,促进养老院的服务水平。 (3)系统功能: ○1身份识别 养老院中,每位老人都有唯一的一个身份识别码,系统可以依据老人唯一识别码,对老人个人信息、护理记录以及用药信息进行管理。 利用该识别码,可在护理或用药时确认老人身份,以便提供正确的医疗护理。○2防走失 老人位置实时定位,护理人员可通过护士工作站和移动护理设备实时查看老人所在的位置和行动的轨迹。当老人超出设定的活动区域时,老人智能监护服务器系统就会触发报警,并在屏幕上突出显示,及时提示护理人员进行处理。 ○3呼叫求助 老人需要帮助时,通过SOS 呼叫按钮进行一键呼叫,系统在收到紧急信号后会在护理终端系统上发出报警信号,护理人员可通过终端对报警事件进行响应,报警事件及相应处理过程记录在系统日志中,可以通过护理终端查看。 ○4体征监测 老人的呼吸、心率等体征数据实时上传到智能监护服务器系统,由系统进行分析处理,实时掌握老人健康情况。 ○5异常告警 体征数据异常时,系统会触发告警,解决老人在睡梦中发病或突然失去意识情况下的紧急救治问题。 ○6移动护理 核对老人的用药情况(服药品和当前老人身份相匹配以及用药时间是否匹配)有效地提升护理质量,减少护理纰漏事故。 ○7人员调度 系统提供护理人员管理和调度功能,实现养老院护理人员调度信息化和智能化,记录每位护理人员的日常工作情况,实现统一的人员管理。对于老人的告警信息,系统能就近调度护理人员,实现对告警老人的及时护理。

停车场管理系统程序设计书

停车场管理系统程序设计书 一、程序设计目标 1、通过本次课设进一步的了解栈和队列等有关概念。掌握栈和队列的建立,掌握栈和队列的基本操作,深入了解栈和队列的特性,以便在解决实际问题中灵活运用它们。 2、复习巩固C语言知识。通过C语言课程设计,使我们了解高级程序设计语言的结构,掌握基本的程序设计过程和技巧,更加了解C语言的好处和其可用性。进一步加深对C语言、数据结构、离散数学等基础技能的理解和掌握。 3、掌握基本的分析问题和利用计算机求解问题的能力,具备初步的高级语言程序设计能力。为后续各门计算机课程的学习和毕业设计打下坚实基础。 4、掌握工程软件设计的基本方法,强化上机动手编程能力,闯过理论与实践相结合的难关!让我们有一个既动手又动脑,独立实践的机会,锻炼我们的分析解决实际问题的能力。同时增加了同学之间的团队合作精神!更加体会到工作中团队合作的重要性和必要性! 二、问题描述 ※按照题目要求,我们把程序分为三个模块 a.车辆到达模块:设有一个可以停放n辆汽车的狭长停车场,它只有一个大门可以供车辆进出。车辆按到达停车场时间的早晚依次从停车场最里面向大门口处停放(最先到达的第一辆车放在停车场的最里面)。如果停车场已放满n辆车,则后来的车辆只能在停车场大门外的便道上等待。 b.车辆离开模块:一旦停车场内有车开走,则排在便道上的第一辆车就进入停车场。停车场内如有某辆车要开走,在他

之后进入停车场的车都必须先退出停车场为它让路,待其开出停车场后,这些车辆再依原来的次序进场。每辆车在离开停车场时,都应依据它在停车场内停留的时间长短交费。如果停留在便道上的车未进停车场就要离去,允许其离去,不收停车费,并且仍然保持在便道上等待的车辆的次序。 c.显示模块:当需要列表显示时,系统判断输入值(1-3),如果输入1,则调用显示车场列表,如果输入2,则调用显示便道信息,如果输入3,则返回主菜单。 三、需求分析 这个程序的关键是车辆的进站和出站操作,以及车辆的通道之间的相互关系。由于停车场是一个很窄的、一边开口的车道,先进后出,类似数据结构中的栈结构,故车场用顺序栈这种数据结构来描述。 外面的狭长的通道,先进后出,通道的车辆可以随时退出,故可用链式队列结构来描述。考虑到车场和通道在整个程序中都要用到,故把这两个变量定义为全局变量。本程序中的数据对象是汽车,可以认为车牌号是每个元素的关键项,不能重复,和现实中的一样,车的入场时间以及出场时间都将作收费项目来考虑。在通道上的车由于没有入场,故不用收取费用。 ※功能实现方式: (1).以栈S作为停车场,栈S1作为让路的临时停车点,队列Q作为车等待时用的便道,stack[Max+1]作为车场能够容纳的车辆数,num[10]作为车所在位置的编号,并且限定车场最多能够容纳10辆车. (2).用户根据系统所规定并提示的要求输入有关内容,车场所能容纳的车辆数由收费人员来确定,车辆离开时,车主还可以得到收据,便于收费的管理使用,并且系统程序所提供的一些信息可通过特殊硬件显示出来,供车主了解信息,准确有效的停车。

智能停车场管理系统简述

智能停车场管理系统简述 根据多年设计、安装停车场收费系统的实际经验,停车场系统在设备选型上选用了适合地下车场管理的耐用可靠设备,在工程施工质量上做到严格施工要求;在软件和系统设计上为贵车场提供了一套最严格、最先进、易用、便于维护和运行可靠的智能停车场管理系统。 一、智能停车场管理系统概述 随着科技的进步和人类文明的发展,智能停车场管理系统在住宅小区、大厦、机关单位的应用越来越普遍。而人们对停车场管理的要求也越来越高,智能化程度也越来越高,使用更加方便快捷,也给人类的生活带来了方便和快乐。不仅提高了现代人类的工作效率,也大大的节约了人力物力,价低了公司的运营成本,并使得整个管理系统安全可靠。包括车辆人员身份识别、车辆资料管理、车辆的出入情况、位置跟踪和收费管理等等。 二、智能停车场管理系统的构成 停车场管理系统配置包括停车场控制器、远距离IC卡读感器、感应卡(有源卡和无源卡)、自动道闸、车辆感应器、地感线圈、通讯适配器、摄像机、MP4NET 视频数字录像机、传输设备、停车场系统管理软件等。 这种系统有助于公司企业、政府机关等对于内部车辆和外来车辆的进出进行现代化的管理,对加强企业的管理力度和提高公司的形象有较大的帮助。 三、智能停车场管理系统需求 停车场管理系统设立在小区内,有若干入口和出口。所有出入口都要求联网,式线数据通讯,并采用统一的计算机管理。最远的出入口之间的距离约为800米,和两个办公楼的地下室设有一个出入口,整个停车场采用IC卡和视频图像管理。 出、入口系统功能需求 车辆感应IC卡,可以存储持卡人的各种信息。感应IC卡安装在每辆车的驾驶室里面,当车驶过读感器的感应区(离读感器2米左右)时,感应IC卡通过读感器发过来的激发信号产生回应信号发回给读感器。读感器再将这个读取信号

停车场管理系统方案设计

实用文档 停车场管理系统设计方案

重庆冠超科技有限公司

第一章项目概述 一、项目情况说明 本次方案设计主要针对物流园区停车场管理系统进行设计,同时结合我公司对整个停车场管理系统的总体规划,提供的管理模式以供参考。 此次停车场管理系统为一进一出(可脱机收费)停车场管理系统,入口人工识别车型发卡,出口刷卡软件显示收费金额(LED同步),在停车场系统的出口设置收费管理电脑近距离读卡系统、图像对比系统、收费等。设置系统管理中心,数据的查询、管理等。 第二章系统设计思路 一、系统总体规划设计 本方案中提供停车场管理模式以供参考: 管理模式: 此为目前行业所有厂家最为通用的一种模式,停车场系统只在本地独立运行,停车场系统为独立的局域网,不借用办公网络,只能在本地存储、备份、查询和管理系统数据。 二、系统组成及功能设计 1、入口设备组成及功能设计 (1)入口设备组成 停车场入口设备由入口自动道闸(车辆检测器)、摄像机、聚光灯、近距离读卡器等组成。 一卡一车的逻辑控制功能:同一张卡如果已经入场,必须出场后才能再次入场,确

保一卡一车、一进一出的逻辑控制。 收费及记录存储功能:控制机标准设计用户数为10000,脱机记录数为10000万条。 满足大系统有更大容量要求。 手动开闸记录功能:系统具有手动开闸记录功能,给管理人员提供更多的监管手段。 图像抓拍对比功能:车辆入场时,系统会抓拍车辆的入场图片并存储,以供车辆出场时进行人工比对。 2、出口设备组成及功能设计 (1)出口设备组成 停车场出口设备由出口(含近距离读卡器、CAK3000控制器、显示屏、语音提示系统及附件)、自动道闸(车辆检测器)、摄像机、聚光灯、远距离读卡器等组成。 (2)出场功能设计 信息显示及广告发布功能:出口票箱显示屏能通过管理电脑软件加载广告信息或停车场信息,在无车情况时,显示屏会滚动显示当前时间和用户发布的广告等信息。 语音提示功能:当有车行驶至出口票箱车辆检测线圈上时,出口票箱检测到有车,会根据当前的时间,立即通过语音提示系统发出礼貌用语并在显示屏上显示礼貌用 语(提示信息:如一路顺风等等)。对于控制机使用过程中的操作,语音提示系统 也会进行相应的提示。 一卡一车的逻辑控制功能:同一张卡如果已经出场,必须再次入场后才能再次出场,确保一卡一车、一进一出的逻辑控制。 手动开闸记录功能:系统具有手动开闸记录功能,给管理人员提供更多的监管手段。 图像抓拍对比功能:车辆出场时,系统会抓拍车辆的出场图片并存储,以便操作人员与入场图像进行人工比对。 3、出口岗亭管理设备组成及功能设计 (1)出口岗亭管理设备组成 停车场出口岗亭管理设备由收费电脑、网络交换机、临时卡计费器、视频捕捉卡等组成。 (2)出口岗亭管理功能设计 临时卡收费功能:临时卡出场可通过岗亭内临时卡计费器读卡(也可在出口票箱面板读卡感应区),并根据相应的收费标准进行收费并提示收费金额、停车时间等。

WSN节点的设计

1 WSN节点的设计 WSN节点的功能 传感器节点作为传感器网络的硬件平台具有端节点和路由双重功能:一方面实现数据的采集和处理;另一方面将数据融合经多跳路由传送到汇聚节点,最后经互联网或其它通信网络传送到观察者。 WSN节点的组成结构 (1)传感单元:由传感器和模数转换功能模块或数字信号处理模块组成。 负责监测区域内信息的采集和数据的预处理。 (2)处理单元:由嵌入式系统构成,包括CPU、存储器、输入输出接口及 嵌入式操作系统等。负责控制整个传感器节点的操作,存储和处理传感单元采集的数据以及其它节点发来的数据。 (3)通信单元:由无线通信模块组成。负责与其他传感器节点进行无线通 信,交换控制消息和收发采集数据。

(4)能量供应单元:负责为传感器节点提供运行所需的能量。 设计原则 1、低功耗(更换一次电池的使用时间尽量长)。设计中从硬件和软 件两个方面降低功耗硬件上尽可能使用低电压、低功耗的芯片。软件上可以添置电源管理功能,合理分配能量。 2、良好的射频性能:同等条件下射频性能强的网络能力强,通信距 离也较大。 3、节点体积要小,对检测的目标体系不构成影响,便于部署。 4、低成本:节点模块不能太多且不能太复杂。 5、可扩展性:采用模块化设计,根据不同的需要添加不同的功能模 块,比如传感器模块可以做一个通用口。 现有无线传感器节点 表 1无线传感器节点的参数比较

注释: ①Berkerly大学和Crossbow合作的Mica系列节点 ②MeshNetic公司 ③Moteiv公司 ④中科院宁波所的Gains节点与Mica2同,Gainsz节点与Micaz节点 同。 其中以Mica系列节点设计和Telos节点应用最广泛,如大鸭岛海燕生活习性和栖息地环境的监测,红杉树微气候环境监测都采用了Mica系列节点,用于采集温度、湿度、大气压强、声音和光照等信息。目前许多研究机构在构建低带宽数据采集的应用中都采用了这两种节点作为硬 件平台。2008年5月5日中科院宁波所又推出Gainst-CC2430节点。 下面把上面三种红色字体的Mica系列的节点以Micaz、Toles、Gainst-CC2430节点做进一步比较: 1.4.1 现有无线传感器节点方案对比 1、Atmega128L+CC2420 (成本:45+39=84元) ATmega128L 是基于AVR RISC结构的8位低功耗CMOS微处理器,工作速度可达8MIPS,工作电压是2.7 V到5.5 V。哈佛结构使程序和数据分开存储访问,程序执行效率更高,内置128K字节的Flash程序存储器,4 K字节EEPROM,4 K字节的内部SRAM。此外,ATmegal28L 还有53个通用I/O 、实时时钟RTC、4个灵活的具有比较模式和PWM 功能的定时器

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