基于6LoWPAN技術的氣體環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng).pdf

1、隨著大氣污染問題的日益加劇，對氣體環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)的研究迫在眉睫。物聯(lián)網(wǎng)技術的興起使對空氣中有害氣體的檢測更趨于智能化，可徹底實現(xiàn)無人監(jiān)控下的實時數(shù)據(jù)監(jiān)控，節(jié)約了大量的人力成本。網(wǎng)絡通信技術，傳感器技術，嵌入式技術都在無線傳感器網(wǎng)絡中發(fā)揮了重要的作用，逐步走向我們的生活，為我們提供方便。
　　本論文在學習了很多已有的無線傳感器網(wǎng)絡的相關知識的基礎上，闡述了一種基于6LoWPAN技術的無線傳感器網(wǎng)絡在氣體環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)中的應用架構。其中主

2、要分為四大主體部分：節(jié)點、協(xié)議棧、網(wǎng)關、遠程傳輸。本文研究的核心在于設計并實現(xiàn)了一種氣體環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)，成功地將6LoWPAN技術引入其中，具體應用到了大氣污染監(jiān)控系統(tǒng)中，為同行業(yè)提供了參考依據(jù)。
　　首先，本系統(tǒng)采用了四個監(jiān)控節(jié)點，能夠?qū)崿F(xiàn)氣體環(huán)境監(jiān)控信息的感知。各個子節(jié)點以STM32微處理器為控制核心，以半導體射頻收發(fā)芯片AT86RF231為數(shù)據(jù)發(fā)送和接收芯片，同時連接 USB轉(zhuǎn)串口電路、E2PROM電源電路、晶振和復位電路，實

3、現(xiàn)了數(shù)據(jù)在低功耗下的無線通信傳輸，構成以 IPv6為通信協(xié)議的無線傳感器網(wǎng)絡。同時外設分別連接四種氣體傳感器，可檢測硫化氫、氨氣、二氧化硫、PM2.5/Pm10.0五種大氣污染氣體。
　　其次，實現(xiàn)了一個6LoWPAN星型網(wǎng)絡。通過在各個PAN中移植Contiki操作系統(tǒng)，全面支持下一代通信協(xié)議 IPv6在無線個域網(wǎng)中運行。以 IEEE802.15.4標準構成6LoWPAN協(xié)議棧，數(shù)據(jù)報文在6LoWPAN網(wǎng)絡中進行低功耗數(shù)據(jù)傳輸。

4、
　　再次，嵌入式平臺的網(wǎng)關使用，不僅對6LoWPAN無線傳感器網(wǎng)絡的數(shù)據(jù)進行匯總，構建了系統(tǒng)網(wǎng)關，還提供了上傳客戶端應用程序的數(shù)據(jù)接口。其中網(wǎng)關部分采用CORTEX A8DB開發(fā)板為網(wǎng)關開發(fā)設備，采用虛擬儀器技術移植到嵌入式平臺的方法來進行網(wǎng)關部分的軟件開發(fā)，節(jié)約了界面開發(fā)的時間。數(shù)據(jù)在經(jīng)過匯總后通過以太網(wǎng)傳輸至遠程監(jiān)控終端中，在遠程監(jiān)控終端與網(wǎng)關數(shù)據(jù)接口完成對接后繪制了采樣波形圖，結(jié)合大氣環(huán)境質(zhì)量標準，對異常的數(shù)據(jù)進行報警，通