基于Internet網(wǎng)絡(luò )架構的無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )系統

摘要: 由MD600G和無(wú)線(xiàn)傳感器節點(diǎn)組成了基于Internet網(wǎng)絡(luò )架構的無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )系統，實(shí)現了遠程分布節點(diǎn)的過(guò)程行為實(shí)時(shí)數據跟蹤和實(shí)時(shí)數據庫生成。本系統不僅具有低功耗、低成本、分布式和自組織的特點(diǎn)，而且還實(shí)現了通信信息的無(wú)線(xiàn)透明傳輸和基于Internet可視化動(dòng)態(tài)數據顯示等功能。

　　引言

　　隨著(zhù)微機電系統(MicroElectroMechanism System, MEMS)、片上系統（System on Chip，SoC）、無(wú)線(xiàn)通信和低功耗嵌入式技術(shù)的飛速發(fā)展,無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )(Wireless Sensor Networks, WSN)也以其低功耗、低成本、分布式和自組織等特點(diǎn)帶來(lái)了信息感知的一場(chǎng)變革。無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )由部署在監測區域內大量的廉價(jià)微型傳感器節點(diǎn)組成，通過(guò)無(wú)線(xiàn)通信方式形成一個(gè)多跳的自組織網(wǎng)絡(luò )。

　　無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )可連接眾多類(lèi)型的傳感器，可探測包括地震波、電磁場(chǎng)、溫度、濕度、噪聲、光強度、壓力、土壤成分、移動(dòng)物體的大小和速度等?；贛EMS的微傳感技術(shù)和無(wú)線(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )賦予了廣闊的應用前景，在航空、反恐、防爆、救災、環(huán)境、醫療、保健、家居、工業(yè)、商業(yè)等領(lǐng)域有廣泛的應用。本文以無(wú)線(xiàn)溫度傳感器節點(diǎn)和無(wú)線(xiàn)數據終端MD600G為例，介紹了基于MD600G的Internet無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )的設計，并給出了對溫度數據的可視化處理等操作的實(shí)現。

　　1 基于Internet的無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)原理

　　1.1 MD600G簡(jiǎn)介

　　智能無(wú)線(xiàn)數據終端MD600G可以用于數據中心和被監控設備間，實(shí)現數據的遠程透明傳輸。MD600G的內部結構如圖1所示，它有如下特點(diǎn)：

　?、倩贏(yíng)RM平臺、8 MB數據緩存，內置Siemens MC35i GPRS無(wú)線(xiàn)模塊；

　?、谇度胧絃inux系統，包含TCP/IP協(xié)議棧以及ETCPTM協(xié)議，保證傳輸數據不丟失；

　?、厶峁┆毩S232配置串口及標準RS232/485數據接口；

　?、芊想姽る娮赢a(chǎn)品低溫GB/T2423.1、高溫GB/T2423.2的要求，適于在氣候條件惡劣的地區及戶(hù)外使用；

　?、菘梢钥焖龠B接RTU、PLC、工控機等設備，實(shí)現數據透明傳輸，廣泛應用于電力抄表、配電自動(dòng)化、路燈監控、道路交通等行業(yè)。

圖1 MD600G硬件結構圖

　　1.2 無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )

　　由MD600G組成的基于Internet無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )原理圖如圖2所示。

圖2 無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )結構原理圖

　　圖2中的用戶(hù)設備是自行開(kāi)發(fā)的溫度傳感器節點(diǎn)。傳感器節點(diǎn)采樣的數據通過(guò)RS232/485接口傳送到智能無(wú)線(xiàn)數據終端MD600G，MD600G對接收到的數據通過(guò)GPRS與Internet連接并進(jìn)行無(wú)線(xiàn)數據透明傳送，服務(wù)器mSever端通過(guò)Internet網(wǎng)將接收到的數據生成實(shí)時(shí)數據庫，同時(shí)將這些實(shí)時(shí)數據以WEB頁(yè)的形式動(dòng)態(tài)顯示和跟蹤。