敬老院環境監測系統設計方案

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1系統總體設計方案

本文設計的監測系統總體結構。其中布設在敬老院的無線傳感器網絡中包括若干傳感器節點和一個協調器節點。傳感器節點的作用是采集并簡單處理敬老院內的環境數據，然后將該數據傳至由路由器節點，協調器節點是傳感器網絡中的網關設備，其處理能力、存儲能力和通信能力，比傳感器節點強，一般沒有感知能力，但有可靠穩定的電源為其供電，功耗問題處于次要地位。協調器節點一般通過無線方式連接傳感器網絡，通過有線或具有可靠通信質量的無線接入網絡與Internet等外部網絡通信，可以實現兩種通信協議棧之間的通信協議轉換，把收集到的傳感數據轉發到外部網絡中。

2系統硬件設計

系統的硬件設計采用的是JN5139模塊，該模塊是一種以JN5139Soc芯片為核心加上外擴器件采用表面貼裝裝配的模塊，使用該模塊可以快速開發IEEE802.15.4兼容系統或ZigBee系統。JN5139模塊集成了所有的射頻組件和天線微控制器，開發時可以直接使用。普通傳感器節點采集包括溫度、濕度和光照強度等在內的環境傳感數據，經過本身處理器的處理后，將數據發送到監控終端，根據需要還可以接入其它傳感器。按照有無轉發功能，普通傳感器節點又可分為路由器與終端設備兩種類型。協調器節點的主要功能是將普通傳感器節點發來的數據分類匯總，一方面可以通過標準接口直接上傳至PC機監控終端；另一方面，對于遠程監控、協調器節點實現將數據傳送給網關節點的任務。協調器節點還應具備組網能力，管理普通節點加入網絡或離開網絡。網關節點是實現遠程監控不可缺少的設備，它通常具備穩定的電源供應，使用多種方式與外界網絡（因特網、衛星或無線移動通信網等）進行數據傳送。

3系統軟件設計

系統的軟件設計主要包括傳感器節點的軟件設計和協調器的軟件設計。示。上電后系統從AppColdStart()函數開始運行，在這個函數中，設置了通信信道和網絡ID等網絡基本參數，并調用了一個私有函數vInit()用來完成一系列具體的初始化，然后整個程序就在BOS安排下周而復始地運行。

作者：蔣吉娟 苗鳳娟 惠鵬飛 單位：齊齊哈爾大學