北郵畢設(shè)開題報告

1、精品文檔北京郵電大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告學(xué)院信息與通信工程班級專業(yè)學(xué)院學(xué)生姓名學(xué)號班內(nèi)序號指導(dǎo)教師姓名所在單位職稱設(shè)計（論文）題目基于 ARM的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)設(shè)計1. 選題的背景和意義微機(jī)電系統(tǒng) (Micro-Electro-MechanismSystem, 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，孕育出無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WirelessSensor Networks, WSN) ，并以其低功耗、低成本、分布式和自組織的特點(diǎn)帶來了信息感知的一場變革。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是由部署在監(jiān)測區(qū)域內(nèi)大量的廉價微型傳感器節(jié)點(diǎn)，通過無線通信方

2、式形成的一個多跳自組織網(wǎng)絡(luò)。在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的整體系統(tǒng)中，主要有傳感器節(jié)點(diǎn)、網(wǎng)關(guān)和遠(yuǎn)程終端組成。傳感器節(jié)點(diǎn)負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)采集、計算和網(wǎng)絡(luò)功能以及特定應(yīng)用的傳感功能，并通過無線通信技術(shù)將數(shù)據(jù)發(fā)送到網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)。網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)是一個特殊的節(jié)點(diǎn)，它最重要的任務(wù)是負(fù)責(zé)不同網(wǎng)絡(luò)之間的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)不同介質(zhì)之間的信息交互。一般來說，網(wǎng)關(guān)是傳感器網(wǎng)絡(luò)中最大的匯聚點(diǎn)，需要把數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到不同的通信模塊上去。因此，網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)在整個無線傳感器網(wǎng)絡(luò)體系中起著重要的樞紐作用，是系統(tǒng)設(shè)計的關(guān)鍵部分之一。2. 研究的基本內(nèi)容和擬解決的主要問題2.1 研究的基本內(nèi)容1）了解并熟悉無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的基本體系及理論。2）學(xué)習(xí)并熟悉 Linux 操作系

3、統(tǒng)的相關(guān)知識。并學(xué)習(xí)Linux 下 c 語言的程序開發(fā)。3）學(xué)習(xí)搭建基于 ARM9系列的 S3C2440a的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)。4）學(xué)習(xí)將 Linux 操作系統(tǒng)移植到傳感器網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)中，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)功能。同時使其成為服務(wù)器節(jié)點(diǎn)，使用戶可通過 Internet 網(wǎng)絡(luò)訪問該節(jié)點(diǎn)，從而獲取無線傳感器網(wǎng)絡(luò)信息。5）學(xué)習(xí)電路板的繪制，嘗試制作ARM網(wǎng)關(guān)的外設(shè)電路板。2.2 擬解決的主要問題1）選擇合適的硬件平臺?？蓪o線通信部分與數(shù)據(jù)處理部分分開。無線通信部分可采用現(xiàn)有的傳感器節(jié)點(diǎn)，兼容性強(qiáng)，通用性高。數(shù)據(jù)處理部分采用功能強(qiáng)大但價格相對較低的 32 位 ARM處理器，可靠性高，接口豐富，將節(jié)點(diǎn)的處

4、理和儲存能力提高到一個新的等級。2）Linux 是一款易移植、開源的操作系統(tǒng)，因此，本課題的一個任務(wù)就是把Linux。1歡迎下載精品文檔操作系統(tǒng)移植到相應(yīng)的硬件平臺上， 并編寫程序使其實(shí)現(xiàn)網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)的功能， 收集傳感器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)格式并儲存，編寫 Web Server 為外部訪問提供數(shù)據(jù)。3）學(xué)習(xí)使用繪制電路板的工具軟件、繪制電路板的一般流程、電路板走線的一般規(guī)則，繪制 ARM網(wǎng)關(guān)的外設(shè)電路板。3. 研究方法及措施根據(jù)本課題的研究內(nèi)容，主要采用以下方法進(jìn)行研究：1）查閱文獻(xiàn)，查找相關(guān)資料。課題所涉及的很多知識對于我來說都是新知識，是我在本科階段沒有接觸的。因此查閱文獻(xiàn)，學(xué)習(xí)了解相關(guān)知識十分

5、重要，因此在畢業(yè)設(shè)計開始階段，搜集相關(guān)資料尤為重要。2）提出疑問，請教導(dǎo)師和學(xué)長。在畢業(yè)設(shè)計進(jìn)行過程中會遇到各種各樣的問題，在自己研究后未能解決，可以請教指導(dǎo)我們的研究生學(xué)長，通過解決問題深化對知識的理解。3）在關(guān)于選擇協(xié)議上，便不可避免的要進(jìn)行對比，通過對比相關(guān)參數(shù)選擇最合適的方案。4）本課題是軟硬結(jié)合工程實(shí)踐類，注重動手實(shí)踐，因此既要理論扎實(shí)，更要不斷嘗試，從失敗中獲取經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，最終達(dá)到目標(biāo)。4. 研究工作的步驟與進(jìn)度第 14 周：了解課題目標(biāo)及內(nèi)容，查找相關(guān)資料，完成開題報告。第 58 周：學(xué)習(xí) Linux 編程和移植系統(tǒng)，學(xué)習(xí) Linux 下 c 語言的程序設(shè)計。第 912周：搭建無線

6、傳感器網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)基本功能和最優(yōu)化的設(shè)計。第 1318周：完成系統(tǒng)各個功能模塊的實(shí)現(xiàn)并進(jìn)行測試、分析，完成無線傳感器網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)設(shè)計并最終完成論文，答辯。5. 主要參考文獻(xiàn)1 Yazar D. RESTful Wireless Sensor NetworksD. Master Thesis, UppsalaUniversity,Department of InformationTechnology.Availableat http:/urn.kb.se/resolve, 2009.2 孫利民，李建中，陳渝，等 . 無線傳感器網(wǎng)絡(luò) M. 清華大學(xué)出版社 , 2005.3 閻諾 . 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵技術(shù)的研究與實(shí)現(xiàn) . 大連海事大學(xué)碩士論文 2007 年4 孫效聞，王金剛.ARM裸機(jī)上測試程序的開發(fā)J. 電子測量技術(shù)，2006,29(3);43-44.5 匡興紅，邵惠鶴. 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)研究J. 計算機(jī)工程，2007,33