物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用：無線傳感器網(wǎng)絡(luò)

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1、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)什么是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)？無線傳感器網(wǎng)絡(luò)就是由部署在監(jiān)測區(qū)域內(nèi)大量的微型傳感器節(jié)點通過無線電通信形成的一個多跳的自組織網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其目的是協(xié)作感知、采集和處理網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域里被檢測對象的信息，并發(fā)送給觀察者。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)1．PC機(jī)部分：即無線龍ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控軟件，完成接收網(wǎng)關(guān)數(shù)據(jù)和發(fā)送指令，實現(xiàn)可視化，形象化人機(jī)界面，方便用戶操作，觀察。2．網(wǎng)關(guān)：完成通過計算機(jī)發(fā)送的指令發(fā)送或接收路由節(jié)點或者傳感器節(jié)點數(shù)據(jù)，并將接收到的數(shù)據(jù)發(fā)送給計算機(jī)。3．路由節(jié)點：在網(wǎng)關(guān)不能和所有的傳感器節(jié)點通

2、信時，路由節(jié)點作為一種中介使網(wǎng)關(guān)和傳感器節(jié)點通信，實現(xiàn)路由通信功能。4．傳感器節(jié)點：完成對設(shè)備的控制和數(shù)據(jù)的采集，包括燈的控制，溫度、光照度數(shù)據(jù)采集等。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)工作流程概述運行PC軟件實驗硬件介紹普通溫度光敏傳感器模塊光敏傳感器溫度傳感器蜂鳴器繼電器模塊兩路常開和兩路常閉輸出高精溫濕度傳感器模塊SHT10振動傳感器模塊SW-18015P振動開關(guān)蜂鳴器實驗部分代碼分析無線數(shù)據(jù)幀格式一幀共32字節(jié)幀頭：&命令頭：（3字節(jié)）讀取或控制命令、網(wǎng)絡(luò)參數(shù)上傳。地址：（10字節(jié)）模塊的長/短地址。前8位

3、為物理地址，后兩位為網(wǎng)絡(luò)地址。數(shù)據(jù)：（16字節(jié)）傳送各個命令、數(shù)據(jù)與返回值。各種需要突發(fā)發(fā)送的數(shù)據(jù)等。幀尾：*無線數(shù)據(jù)幀格式無線數(shù)據(jù)發(fā)送函數(shù)傳感器讀取協(xié)調(diào)器串口接收處理節(jié)點加入成功后發(fā)送自身信息到網(wǎng)關(guān)節(jié)點加入網(wǎng)絡(luò)成功后，將自己的物理地址、網(wǎng)絡(luò)地址、父節(jié)點地址以及傳感器類型打包發(fā)送給網(wǎng)關(guān)。PC軟件收到數(shù)據(jù)后，存貯節(jié)點的地址及傳感器類型，并可以通過每個節(jié)點的父節(jié)點信息顯示出當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)拓樸圖。節(jié)點接收到命令后響應(yīng)實驗表演介紹實驗準(zhǔn)備硬件清單：C51FF-PS-FV21仿真器一個SMBD-V1.2底板一個S

4、MBD-V11-1底板四個RF-2530無線模塊五個MiniUSB線2條AAA電池16只軟件清單：開發(fā)平臺：AREW80517.51A驅(qū)動軟件：CP210x驅(qū)動包PC軟件：無線龍WSN無線傳感器網(wǎng)絡(luò)演示軟件V1.00例程：文件包ZStack-CC2530-2.2.0-1.3.0(wsn)下載程序到每個模塊分別把協(xié)調(diào)器，路由器與終端設(shè)備的程序下載至五個節(jié)點，確認(rèn)每個模塊的物理地址都不相同。注意，協(xié)調(diào)器程序必須下載到網(wǎng)關(guān)底板上，因為只有網(wǎng)關(guān)底板才帶USB轉(zhuǎn)串口的硬件，把網(wǎng)關(guān)板的S1選擇開關(guān)拔向右邊，即連接到

5、PC串口。另外四個可以全下載路由節(jié)點程序，以便觀察路由情況。傳感器節(jié)點準(zhǔn)備把四種傳感器模塊分別安裝在底板模塊上，注意安裝時傳感器模塊和底板需要準(zhǔn)確對接。網(wǎng)關(guān)節(jié)點通過USB供電網(wǎng)關(guān)上電后馬上啟動，啟動網(wǎng)絡(luò)成功后，紅色LED點亮，OLED液晶上顯示“COORD”。如圖：運行PC軟件PC軟件連接網(wǎng)關(guān)模塊搜索選擇COM口并選擇波特率為38400，然后點擊連接圖標(biāo)：依次上電每個節(jié)點模塊確定每個節(jié)點電節(jié)安裝正確后，依次打開節(jié)點的電源開關(guān)，節(jié)點會相繼加入網(wǎng)絡(luò)并顯示自己的傳感器類型。如圖：節(jié)點加入網(wǎng)絡(luò)后，PC軟件顯示每

6、加入一個節(jié)點，PC軟件上都會新增一個節(jié)點在網(wǎng)絡(luò)拓樸區(qū)域。網(wǎng)絡(luò)拓樸結(jié)構(gòu)顯示待節(jié)點全部加入網(wǎng)絡(luò)后，此時可以測試網(wǎng)絡(luò)拓樸結(jié)構(gòu)，只需設(shè)置刷新周期后，點擊自動刷新按鈕即可。網(wǎng)絡(luò)拓樸結(jié)構(gòu)顯示傳感器的曲線測試首先需要用鼠標(biāo)選中需要采集的節(jié)點，如高精溫濕度傳感器節(jié)點，軟件左上方同時會顯示傳感器的類型：傳感器的曲線測試選擇后，點擊設(shè)置按鈕。然后點擊開始按鈕，開始進(jìn)行傳感器信息采集的曲線顯示測試：設(shè)置與測試功能表演傳感器的命令測試首先切換至“設(shè)置與測試”介面，然后選擇測試節(jié)點，如圖：傳感器的命令測試?yán)^電器控制振動測試完