论文部分内容阅读
21世纪,环境问题受到越来越多的人关注,对于无人值守或难以到达的特殊区域,传统的环境监测方案受到了极大的限制,无线传感器网络是解决环境监测的新型方案,具有监测范围广、系统成本低、对环境影响小等优点,无线传感器网络长期监测的大量环境数据存储管理能力已成为无线传感器网络的关键技术之一,无线传感器网络接入因特网与远程用户交互数据的要求显得越来越重要,无线传感器网络网关是解决这两大问题的枢纽设备。
论文重点研究了无线传感器网络网关对无线传感器网络数据的存储管理,以及接入广域网络与用户交互环境数据,提出了这两个问题的解决方案,论文主要内容包括无线传感器网络网关需求分析及总体方案设计,网关软硬件平台的构建,以及网关应用程序的设计。
文章首先介绍了课题的来源、目的及意义,分析了无线传感器网络国内外发展现状、发展趋势以及存在的问题。其次,根据课题要求,提出了无线传感器网络网关解决方案,采用嵌入式Linux系统来构建网关平台,网关平台构建主要包括:硬件电路设计、Bootloader移植及Linux内核的定制。网关硬件平台采用S3C2440为微处理器,扩展了相关的电路及接口,设计了电路原理图及PCB板,对网关硬件底板电路进行了调试,网关操作系统选择使用开源的嵌入式Linux系统,对Linux内核裁减定制,添加了相关的驱动程序,制作了文件系统,并且安装了一些服务器端软件,包括SQLite、PPPOE、NTP等。再次,在搭建的嵌入式Linux平台下设计了应用程序,实现对虚拟USB串口数据接收、解析及存储,创建了C/S模式中的服务器端,通过以太网实现与远程用户交互数据,接收来自客户端的节点控制命令,下达至无线传感器网络,在网关中建立了B/S模式中的服务器端,移植了服务器软件BOA,使用HTML设计了用户界面,使用CGI设计了与用户浏览器端动态数据交互脚本。论文最后,对本课题进行了工作总结,以及对无线传感器网络网关平台加强与优化做了展望。
无线传感器网络网关使用数据库SQLite3实现了对无线传感器网络环境数据的存储,C/S和B/S结构服务器端通过以太网实现与用户交互数据,实时监测WSN环境数据,并且可以发送相应的命令来控制WSN节点。