MD600G的Internet無線傳感器網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)

摘要: 由MD600G和無線傳感器節(jié)點(diǎn)組成了基于Internet網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程分布節(jié)點(diǎn)的過程行為實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)跟蹤和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫生成。本系統(tǒng)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(xiàn)了通信信息的無線透明傳輸和基于Internet可視化動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)顯示等功能。

關(guān)鍵詞: 分布式； 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)； 可視化

Distributed Wireless Sensor Networks Based on MD600G and Internet
Hong Jiaping， Wang Ziyun， Ding Hui
(College of Computer Science and Technology，Hubei Normal University，Huangshi 435002,China)
Abstract： A distributed wireless sensor nodes network system based on MD600G and internet architecture is generated. The realtime data tracking and realtime database generation of distance nodes processoriented behavior are realized. It not only has lowpower, lowcost, distributed and selforganizing characteristics, but also achieves transparent transmission of communication information, Internetbased visualization of dynamic data and other functions.
Key words: distributed； wireless sensor networks； visualization

引言

　　隨著微機(jī)電系統(tǒng)(MicroElectroMechanism System, MEMS)、片上系統(tǒng)（System on Chip，SoC）、無線通信和低功耗嵌入式技術(shù)的飛速發(fā)展,無線傳感器網(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)帶來了信息感知的一場變革。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)由部署在監(jiān)測區(qū)域內(nèi)大量的廉價(jià)微型傳感器節(jié)點(diǎn)組成，通過無線通信方式形成一個(gè)多跳的自組織網(wǎng)絡(luò)。

　　無線傳感器網(wǎng)絡(luò)可連接眾多類型的傳感器，可探測包括地震波、電磁場、溫度、濕度、噪聲、光強(qiáng)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)和無線互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為無線傳感器網(wǎng)絡(luò)賦予了廣闊的應(yīng)用前景，在航空、反恐、防爆、救災(zāi)、環(huán)境、醫(yī)療、保健、家居、工業(yè)、商業(yè)等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用。本文以無線溫度傳感器節(jié)點(diǎn)和無線數(shù)據(jù)終端MD600G為例，介紹了基于MD600G的Internet無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)，并給出了對溫度數(shù)據(jù)的可視化處理等操作的實(shí)現(xiàn)。

1 基于Internet的無線傳感器網(wǎng)原理

1.1 MD600G簡介

　　智能無線數(shù)據(jù)終端MD600G可以用于數(shù)據(jù)中心和被監(jiān)控設(shè)備間，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程透明傳輸。MD600G的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖1所示，它有如下特點(diǎn)：

①基于ARM平臺、8 MB數(shù)據(jù)緩存，內(nèi)置Siemens MC35i GPRS無線模塊；
②嵌入式Linux系統(tǒng)，包含TCP/IP協(xié)議棧以及ETCPTM協(xié)議，保證傳輸數(shù)據(jù)不丟失；
③提供獨(dú)立RS232配置串口及標(biāo)準(zhǔn)RS232/485數(shù)據(jù)接口；
④符合電工電子產(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(qū)及戶外使用；
⑤可以快速連接RTU、PLC、工控機(jī)等設(shè)備，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)透明傳輸，廣泛應(yīng)用于電力抄表、配電自動(dòng)化、路燈監(jiān)控、道路交通等行業(yè)。

圖1 MD600G硬件結(jié)構(gòu)圖

1.2 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)

　　由MD600G組成的基于Internet無線傳感器網(wǎng)絡(luò)原理圖如圖2所示。

圖2 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)原理圖

　　圖2中的用戶設(shè)備是自行開發(fā)的溫度傳感器節(jié)點(diǎn)。傳感器節(jié)點(diǎn)采樣的數(shù)據(jù)通過RS232/485接口傳送到智能無線數(shù)據(jù)終端MD600G，MD600G對接收到的數(shù)據(jù)通過GPRS與Internet連接并進(jìn)行無線數(shù)據(jù)透明傳送，服務(wù)器mSever端通過Internet網(wǎng)將接收到的數(shù)據(jù)生成實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫，同時(shí)將這些實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)以WEB頁的形式動(dòng)態(tài)顯示和跟蹤。