敬老院环境监测系统设计方案

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1系统总体设计方案

本文设计的监测系统总体结构。其中布设在敬老院的无线传感器网络中包括若干传感器节点和一个协调器节点。传感器节点的作用是采集并简单处理敬老院内的环境数据，然后将该数据传至由路由器节点，协调器节点是传感器网络中的网关设备，其处理能力、存储能力和通信能力，比传感器节点强，一般没有感知能力，但有可靠稳定的电源为其供电，功耗问题处于次要地位。协调器节点一般通过无线方式连接传感器网络，通过有线或具有可靠通信质量的无线接入网络与Internet等外部网络通信，可以实现两种通信协议栈之间的通信协议转换，把收集到的传感数据转发到外部网络中。

2系统硬件设计

系统的硬件设计采用的是JN5139模块，该模块是一种以JN5139Soc芯片为核心加上外扩器件采用表面贴装装配的模块，使用该模块可以快速开发IEEE802.15.4兼容系统或ZigBee系统。JN5139模块集成了所有的射频组件和天线微控制器，开发时可以直接使用。普通传感器节点采集包括温度、湿度和光照强度等在内的环境传感数据，经过本身处理器的处理后，将数据发送到监控终端，根据需要还可以接入其它传感器。按照有无转发功能，普通传感器节点又可分为路由器与终端设备两种类型。协调器节点的主要功能是将普通传感器节点发来的数据分类汇总，一方面可以通过标准接口直接上传至PC机监控终端；另一方面，对于远程监控、协调器节点实现将数据传送给网关节点的任务。协调器节点还应具备组网能力，管理普通节点加入网络或离开网络。网关节点是实现远程监控不可缺少的设备，它通常具备稳定的电源供应，使用多种方式与外界网络（因特网、卫星或无线移动通信网等）进行数据传送。

3系统软件设计

系统的软件设计主要包括传感器节点的软件设计和协调器的软件设计。示。上电后系统从AppColdStart()函数开始运行，在这个函数中，设置了通信信道和网络ID等网络基本参数，并调用了一个私有函数vInit()用来完成一系列具体的初始化，然后整个程序就在BOS安排下周而复始地运行。

作者：蒋吉娟 苗凤娟 惠鹏飞 单位：齐齐哈尔大学