面向城市水资源监测的WSN节点设计

【摘要】城市水资源的短缺与污染已成为我国最为严重的资源环境问题之一,它不仅严重影响了人民的生产生活与身体健康,还制约了我国经济的可持续发展。然而传统的城市水资源监测手段已不能够满足现代环境监测与信息化管理的需要,因此构建自动化、智能化、网络化的城市水资源监测系统势在必行。本文来源于陕西省教育厅专项科研计划,针对传统城市水资源监测手段的不足之处,提出了一种基于WSN的城市水资源监测系统,设计了面向城市水资源监测的WSN监测节点。本文首先对面向城市水资源监测的WSN系统进行了研究,详细分析了系统的结构与关键技术。设计了面向城市水资源监测的WSN监测节点,该节点硬件部分采用了集成MCU+射频收发芯片的SOC设计方案,选取CC2530射频芯片作为其微处理器和无线通信模块。节点软件设计部分,基于Z-stack2007协议栈实现了节点无线通信程序的设计。并以PH值与水温的采集和传输为例,分别对节点的软硬件功能进行了测试。结果表明该节点性能达到了预期的设定指标,软硬件设计合理,运行稳定可靠,具有较好的扩展性。同时,论文还研究了面向城市水资源监测的WSN系统的节点节能算法,提出了一种改进的节点拓扑控制算法,并通过MATLAB仿真证明与原算法相比其可以大幅降低节点能耗,提升整个水质监测网络的工作寿命。
【作者】王恒；
【导师】齐华；
【作者基本信息】西安工业大学，通信与信息系统，2014，硕士
【关键词】城市水资源监测；无线传感器网络；节点设计；拓扑控制；

【参考文献】
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