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1系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案

本文設(shè)計(jì)的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)。其中布設(shè)在敬老院的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中包括若干傳感器節(jié)點(diǎn)和一個(gè)協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)。傳感器節(jié)點(diǎn)的作用是采集并簡(jiǎn)單處理敬老院內(nèi)的環(huán)境數(shù)據(jù)，然后將該數(shù)據(jù)傳至由路由器節(jié)點(diǎn)，協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)是傳感器網(wǎng)絡(luò)中的網(wǎng)關(guān)設(shè)備，其處理能力、存儲(chǔ)能力和通信能力，比傳感器節(jié)點(diǎn)強(qiáng)，一般沒(méi)有感知能力，但有可靠穩(wěn)定的電源為其供電，功耗問(wèn)題處于次要地位。協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)一般通過(guò)無(wú)線方式連接傳感器網(wǎng)絡(luò)，通過(guò)有線或具有可靠通信質(zhì)量的無(wú)線接入網(wǎng)絡(luò)與Internet等外部網(wǎng)絡(luò)通信，可以實(shí)現(xiàn)兩種通信協(xié)議棧之間的通信協(xié)議轉(zhuǎn)換，把收集到的傳感數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到外部網(wǎng)絡(luò)中。

2系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)采用的是JN5139模塊，該模塊是一種以JN5139Soc芯片為核心加上外擴(kuò)器件采用表面貼裝裝配的模塊，使用該模塊可以快速開發(fā)IEEE802.15.4兼容系統(tǒng)或ZigBee系統(tǒng)。JN5139模塊集成了所有的射頻組件和天線微控制器，開發(fā)時(shí)可以直接使用。普通傳感器節(jié)點(diǎn)采集包括溫度、濕度和光照強(qiáng)度等在內(nèi)的環(huán)境傳感數(shù)據(jù)，經(jīng)過(guò)本身處理器的處理后，將數(shù)據(jù)發(fā)送到監(jiān)控終端，根據(jù)需要還可以接入其它傳感器。按照有無(wú)轉(zhuǎn)發(fā)功能，普通傳感器節(jié)點(diǎn)又可分為路由器與終端設(shè)備兩種類型。協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)的主要功能是將普通傳感器節(jié)點(diǎn)發(fā)來(lái)的數(shù)據(jù)分類匯總，一方面可以通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)接口直接上傳至PC機(jī)監(jiān)控終端；另一方面，對(duì)于遠(yuǎn)程監(jiān)控、協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)將數(shù)據(jù)傳送給網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)的任務(wù)。協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)還應(yīng)具備組網(wǎng)能力，管理普通節(jié)點(diǎn)加入網(wǎng)絡(luò)或離開網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控不可缺少的設(shè)備，它通常具備穩(wěn)定的電源供應(yīng)，使用多種方式與外界網(wǎng)絡(luò)（因特網(wǎng)、衛(wèi)星或無(wú)線移動(dòng)通信網(wǎng)等）進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送。

3系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)主要包括傳感器節(jié)點(diǎn)的軟件設(shè)計(jì)和協(xié)調(diào)器的軟件設(shè)計(jì)。示。上電后系統(tǒng)從AppColdStart()函數(shù)開始運(yùn)行，在這個(gè)函數(shù)中，設(shè)置了通信信道和網(wǎng)絡(luò)ID等網(wǎng)絡(luò)基本參數(shù)，并調(diào)用了一個(gè)私有函數(shù)vInit()用來(lái)完成一系列具體的初始化，然后整個(gè)程序就在BOS安排下周而復(fù)始地運(yùn)行。

作者：蔣吉娟 苗鳳娟 惠鵬飛 單位：齊齊哈爾大學(xué)