基于嵌入式系统的无线传感器网络的应用研究

嵌入式毕业设计课题【篇一：嵌入式毕业设计课题】课题一：嵌入式远程视频实时监控实现原理：通过在s3c2440（samsung 的arm9芯片）上植入嵌入式web服务器boa及嵌入式数据库sqlite，搭建一个视频webserver，使得pc或者智能手机可以利用网页方式访问摄像头采集的实时视频，达到远程监控录像等应用！涉及到的知识点：①原理图，pcb，元器件的认识，通过开发板的原理图及cpu的datasheet写程序；② arm架构的理解，arm cpu的工作原理，汇编代码级调试理解；③ 2440 cpu的gpio,uart,i2c,spi,ad,watchdog,rtc，lcd等接口技术原理，c代码级调试理解；④嵌入式linux(linux-2.6.30)系统工作原理，驱动框架结构以及摄像头驱动实现；⑤嵌入式linux(linux-2.6.30)下，webserver的实现，包括，sdl，mjpg-streamer应用软件的移植。

团队组织：实现该项目可以按一下方式组队（考虑到学生可能动手能力有限，每个模块安排两个人，这样有讨论，该分配方法供参考）linux系统部分，三个人：一个人负责硬件部分，也不是设计原理图，此人需要电子专业，要能看懂原理图，负责各个模块能在开发板正常运行；一个人负责软件部分，linux系统编译问题，负责给第一个人完好的镜像文件；第三个人，协调软硬件，需要既懂硬件也懂软件；驱动部分，两个人：同时进行，做相同的事情，目的在于一起讨论，要看image sensor （通俗的说叫摄像头）的数据手册，搞清楚芯片工作原理，成像原理，以及参考驱动进行移植工作，会设计到信号不同，编译问题，协同工作！webserver，两个人：在嵌入式linux系统上搭建webserver，涉及到一些应用软件的整合移植工作，主要是sdl,mjpg-streamer，其中sdl是一个非常有名的开源库，3d就是通过它来实现的，而mjpg-streamer是一个流媒体的开源库，实现视频流在网上的传输，这连个库在企业用得很多。

漤蹇簦鞭港葵添l溱添溪藤谍攥{鼷饕攥蓑辩辫葵添i港葵藤懋惑瀑溱溪惑{港惑{溪鋈惑{l li缭i臻杂溉饕羹嵌入式毛钹铭宓器网治钓研宓与役针杨雪峰1于建志2(1．上海轨道交通维护保障中心通号分公司，200331，上海；2．同济大学电子与信息工程学院，201804，上海∥第一作者，工程师)摘要在特殊环境的数据测控应用中，伴随着无线自组织网络技术的成熟和新能量解决方案的提出，无线传感器网络作为新一代的传感器成为互联网领域研究的热点问题之一。

通过对无线传感器网络体系结构的分析，阐述了无线传感器网络的特点及其各功能模块的原理及设计，并对无线组网技术进行了分析。

论述了无线传感器网络的研究现状及存在的问题。

关键词无线传感器网络；传感器节点；组网中图分类号G N919．2R e se ar c h and D e si g n of E m bedded W i rel es s S e nso r N et w o r kY an g X uef eng，Y u Ji an zhiA b st r ac t T hr ough t he anal y si s of w i r e l ess se nso r ne t w or k ar ch i t ect u r e，t he paper e x pound s t he char act e r i st i cs of w ir e—l ess se nsor ne t w or k and t he pr i nci pl e and de si g n of f u nct i o n m o dul es，an al y zes t he t e c hnol ogy of w i r e l ess ne t w or k bui l d-i ng，di scus s es t he cu r r en tr e se ar c h and exi s t ent pr obl e m s．K e yW O I'凼w i r e l ess se nsor net w or k；s ensor node；ne t w or k bui l d i ngFi r st-an t hor’s add r ess Shanghai R ai l T r an si t M ai nt enance Su ppo r t C e nt er，200331，Shanghai，C hi naO引言无线传感器网络(W i r e l es s Sens or N et w or k)是由分布在给定局部区域内足够多的无线传感器节点构成的一种新型信息获取系统。

嵌入式系统课程设计题目1.ARM系统在LED显示屏中的应用（利用ARM系统控制彩色LED显示屏）2.ARM－Linux 嵌入式系统在农业大棚中的应用（温度、湿度和二氧化碳浓度是影响棚栽农作物生长的3 大要素。

为了实现农业大棚中这3 种要素数据的远程实时采集,引入了当前嵌入式应用中较为成熟的ARM9 微处理器和Linux 嵌入式操作系统技术, 采用温度传感器PH100TMPA、湿度传感器HM1500 和二氧化碳浓度传感器NAP221A ,设计一种基于TCP/ IP 协议的嵌入式远程实时数据采集系统方案。

从硬件设计和软件实现2方面对该系统进行具体设计。

）3.ARM 嵌入式处理器在智能仪器中的应用（设计一种基于ARM 嵌入式处理器系统的智能仪器的硬件和软件设计方案, 并结合uc/o s2II或者Linux嵌入式实时操作系统, 给出一套完整的任务调度和管理的方法, 最后用实例说明）4.ARM系统在汽车制动性能测试系统中的应用（采用ARM系统构建一个路试法的汽车制动性能测试系统）5.ARM 嵌入式控制器在印染设备监控中的应用（针对拉幅热定型机,设计一种基于485 总线的分布式监控系统。

用ARM 嵌入式控制器实现主、从电机的同步运行和烘房温度的控制;在PC 机上用VB6. 0 设计转速和温度的监控画面;实现ARM、变频器和PC 机之间的数据通信。

）6.基于ARM系统的公交车多功能终端的设计（完成电子收费、报站、GPS定位等功能）7.基于ARM9的双CAN总线通信系统的设计（设计一种基于ARM9内核微处理器的双路CAN总线通信系统。

完成系统的总体结构、部分硬件的设计,系统嵌入式软件的设计,包括启动引导代码U - boot、嵌入式L inux - 操作系统内核、文件系统以及用户应用管理软件四个部分。

）8.基于ARM9 和Linux 的嵌入式打印终端系统（嵌入式平台上的打印终端的外围电路连接设计、嵌入式Linux 的打印机驱动程序开发和应用程序的开发）9.基于ARM 的车载GPS 终端软硬件的研究（重点研究基于ARM 的导航系统的软硬件设计）10.ARM系统在B超系统中的应用（完成系统软件硬件设计，包括外围电路）11.基于ARM 的嵌入式系统在机器人控制系统中应用（提出一种基于ARM、DSP 和arm-linux 的嵌入式机器人控制系统的设计方法, 完成控制系统的功能设计、结构设计、硬件设计、软件设计）12.基于ARM的视频采集系统设计（完成系统软件硬件设计，包括外围电路，采用USB接口的摄像头）13.基于ARM的高空爬壁机器人控制系统（构建一种经济型的爬壁机器人控制平台, 与上位机视觉定位和控制系统结合,使其适用于导航与定位、运动控制策略、多机器人系统体系结构与协作机制等领域。

基于嵌入式技术的无线传感器网络实现
张继平;崔洪亮;项伯阳;于忠得
【期刊名称】《大连工业大学学报》
【年(卷),期】2014(033)002
【摘要】以ARM9微处理器为硬件核心,以Linux操作系统为软件核心,结合Zigbee无线通信模块开发了无线传感器网络数据检测系统.检测系统由传感层、数据采集层、Web层3层组成,实现了传感层与采集层之间的数据无线传输.数据采集层具有实时数据显示功能并提供Web层远程数据浏览功能.与传统数据采集网络相比,节约了布线成本.
【总页数】3页(P154-156)
【作者】张继平;崔洪亮;项伯阳;于忠得
【作者单位】大连工业大学信息科学与工程学院,辽宁大连116034;大连工业大学信息科学与工程学院,辽宁大连116034;大连工业大学信息科学与工程学院,辽宁大连116034;大连工业大学信息科学与工程学院,辽宁大连116034
【正文语种】中文
【中图分类】TP273.5
【相关文献】
1.基于嵌入式无线传感器网络平台的实现 [J], 张瑞华;袁东风
2.基于嵌入式无线传感器网络平台的实现 [J], 王蓓;
3.基于无线传感器网络与嵌入式技术的温室环境监控系统设计 [J], 张静;汤会祥
4.基于无线传感器网络的嵌入式Web服务器研究与实现 [J], 石风刚; 段晨旭; 肖现华; 钱廷威
5.基于无线传感器网络的嵌入式Web服务器研究与实现 [J], 石风刚; 段晨旭; 肖现华; 钱廷威
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无线传感器网络应用技术综述本文将对无线传感器网络应用技术进行综述，介绍该技术的定义、原理、发展历程以及在各个领域中的应用情况。

无线传感器网络技术以其独特的优势，如可扩展性、灵活性、自组织性等，在智能家居、智能交通、环境监测等领域发挥着越来越重要的作用。

无线传感器网络技术是一种利用微型传感器节点之间的无线通信技术，通过自组织和多跳接力等方式，实现对环境中各种参数（如温度、湿度、光照、二氧化碳浓度等）进行监测和数据传输的计算机网络系统。

无线传感器网络技术的发展迅速，自20世纪90年代出现以来，已经广泛应用于许多领域。

无线传感器网络技术的应用非常广泛，例如在智能家居领域，可以通过安装温度、湿度、光照等传感器，实现对家居环境的智能控制；在智能交通领域，可以通过在路面上安装传感器节点，实现对交通拥堵的实时监测和预警；在环境监测领域，可以通过在野外或城市中布置各种传感器，实现对空气质量、水质、噪音等环境参数的监测和数据采集。

无线传感器网络技术还可以应用于安全监控、农业物联网、智能医疗等领域。

无线传感器网络技术的优势在于以下几个方面：由于传感器节点体积小、功耗低，可以大量部署，从而实现对环境参数的全方位监测；无线传感器网络具有自组织和多跳接力特性，可以在没有基础设施的情况下进行快速组网和数据传输；无线传感器网络技术具有高度灵活性和可扩展性，可以根据需要随时增加或减少节点数量和监测范围。

然而，无线传感器网络技术也面临一些挑战，如可维护性、网络安全和数据传输等方面的问题。

例如，由于传感器节点的生命周期受到限制，需要定期进行更换和充电，因此需要解决节点的可维护性问题；同时，由于传感器节点之间的通信是无线的，容易受到干扰和攻击，因此需要采取有效的安全措施来保证网络安全；由于传感器节点的处理和存储能力有限，需要优化数据传输协议，以保证数据的实时性和准确性。

未来，随着物联网技术的不断发展，无线传感器网络技术的应用前景将更加广阔。

1武警部队监控平台架构介绍与设计1.1监控系统的系统结构基站监控系统的结构组成如上图所示，主要由三个大的部分构成，分别是监控中心、监控站点、监控单元。

整个系统从资金、功能以及方便维护性出发，我们采用了干点加节点方式的监控方法。

监控中心（SC）：SC的定义是指整个系统的中心枢纽点，控制整个分监控站，主要的功能是起管理作用和数据处理作用。

一般只在市级包括（地、州）设置相应的监控中心，位置一般在武警部队的交换中心机房内或者指挥中心大楼内。

区域监控中心（SS）：又称分点监控站，主要是分散在各个更低等级的区县，主要功能是监控自己所负责辖区的所有基站。

对于固话网络，区域监控中心的管辖范围为一个县/区；移动通信网络由于其组网不同于固话本地网，则相对弱化了这一级。

区域监控中心SS的机房内的设备配置与SC的差不多，但是不同的是功能不同以及SS的等级低于SC,SS的功能主要是维护设备和监控。

监控单元（SU）：是整个监控系统中等级最低的单元了，它的功能就是监控并且起供电，传输等等作用，主要由SM和其他供电设备由若干监控模块、辅助设备构成。

SU侧集成有无线传感网络微设备，比如定位设备或者光感，温感设备等等。

监控模块（SM）：SM是监控单元的组成部分之一，主要作用监控信息的采集功能以及传输，提供相应的通信接口，完成相关信息的上传于接收。

2监控系统的分级管理结构及监控中心功能基站监控系统的组网分级如果从管理上来看，主要采用两级结构：CSC集中监控中心和现场监控单元。

CSC主要设置在运营商的枢纽大楼，主要功能为数据处理，管理远程监控单元，对告警信息进行分类统计，可实现告警查询和存储的功能。

一般管理员可以在CSC实现中心调度的功能，并将告警信息进行分发。

而FSU一般针对具体的某一个基站，具体作用于如何采集数据参数并进行传输。

CSC集中监控中心的需要对FSU采集的数据参数进行报表统计和分析，自动生产图表并为我们的客户提供直观，方便的可视化操作，为维护工作提供依据，维护管理者可以根据大量的分析数据和报表进行快速反应，以最快的速度发现网络的故障点和优先处理点，将人力资源使用在刀刃上。