《高原环境自动监测点远程无线控制及数据传输研究》

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加大环境监测的的力度和科技含量,对青藏高原的环境保护将起着十分重要的作用。基于此,设计了高原环境自动监测点远程无线控制及数据传输系统。系统包含6-8个感知节点、2个控制节点组成的ZigBee自组织网络;可对多个自动监测站进行集中式管理的服务器数据处理软件及数据库、设备远程控制软件;嵌入式网关(A8)及基于安卓的手机app软件。技术路线为每个自动监测点由传感节点、图像/视频节点、远程控制节点组成。采用ZIGBEE协议与MODBUS协议将传感节点的信息传输到汇聚节点(嵌入式网关),汇聚节点连接到HUB;将图像/视频信息也连接到HUB。HUB通过COFDM透传到路由器再传输到服务器;同时通过MODBUS协议控制控制节点,实现反向控制,用以控制开关或电机。连接到HUB的多个自动监测站通过COFDM接入路由器,信息通过TCP/IP传输到后端服务器。通过PC和Android手机访问服务器的数据库信息并可对控制节点进行反向控制。为适应高原环境,采用COMDF技术实现远距离的信息透明传输;采用嵌入式网关,实现多协议融合;采用实现MODBUS协议与技术,实现监测点的远程无线控制。同时将有源RFID无线唤醒技术应用于无线传感网络节点的电源,设计了发射和接受电路,编写了单片机程序;通过无线控制,开关节点的电源,达到低功耗的目的。通过实验对比,极大地降低了节点电源的能耗,延长了节点的寿命。所所开发的系统为实验室验证,系统还存在一些不足,比如传感器的灵敏度问题、设备的防尘防水性、信息的安全性、界面交互的友好性、系统的可靠性等,还需要在高原环境应用中得到进一步的验证。成果达到国内先进水平。

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