起重機能耗監(jiān)測的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)研制.pdf

1、論文針對傳統(tǒng)大型起重機監(jiān)測系統(tǒng)使用有線傳輸容易帶來采集點移動性差、布局和擴(kuò)展不便等問題,設(shè)計了一種基于6LoWPAN的起重機能耗監(jiān)測的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。這為起重機能耗、安全狀況的監(jiān)控和其設(shè)計改造提供了數(shù)據(jù)支撐。論文選題源于江蘇省質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局“起重機能耗檢測與評價技術(shù)研究”科技項目。論文主要進(jìn)行了以下研究:
　　首先分析了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢,結(jié)合起重機行業(yè)的自身需求,給出了基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的起重機能耗監(jiān)測系統(tǒng)的總體

2、架構(gòu)。并且分析了該系統(tǒng)需要采集的物理量、相應(yīng)的傳感器類型和部署點,對系統(tǒng)采集網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了總體設(shè)計。分析了目前主流的無線方案,確定了適合起重機工作環(huán)境的CC2530射頻芯片,并設(shè)計了它與常見傳感器接口的硬件連接方法。
　　然后分析了6LoWPAN體系結(jié)構(gòu)中各層使用到的關(guān)鍵技術(shù)。結(jié)合Contiki源碼,總結(jié)了各層的功能與特定功能的配置方法。通過對UDP數(shù)據(jù)包在6LoWPAN體系結(jié)構(gòu)中的處理流程作詳細(xì)分析與闡述之后,總結(jié)出應(yīng)用層向下調(diào)用的

3、接口函數(shù)。將Contiki2.6系統(tǒng)移植到了CC2530芯片上,分析了RPL路由協(xié)議和RPL路由功能模塊在Contiki系統(tǒng)中的配置方法,并且在CC2530上實現(xiàn)了RPL路由功能,完成了無線傳感網(wǎng)絡(luò)和 IPv6網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)。在此基礎(chǔ)之上,設(shè)計了傳感器在Contiki系統(tǒng)下的驅(qū)動程序和節(jié)點應(yīng)用層數(shù)據(jù)采集程序。
　　最后,為了驗證系統(tǒng)的傳感器數(shù)據(jù)采集功能和無線多跳通信性能,在Cooja上進(jìn)行了通信仿真、RPL網(wǎng)絡(luò)拓?fù)錁?gòu)建測試,和起重機現(xiàn)