Разработка предложений по построению беспроводных систем экологического мониторинга на транспорте

Содержание


Введение 3
Глава 1. Анализ современного состояния и тенденция развития систем экологического беспроводного мониторинга в сфере транспорта 6
1.1 Анализ экологической опасности автомобильного транспорта 6
1.2 Методики определения параметров загрязнения атмосферы 13
1.3 Обзор технологии сенсорных сетей 16
1.4 Конкретизация задания 25
Глава 2. Физическая логическая архитектура беспроводных систем экологического мониторинга на транспорте 27
2.1 Архитектура беспроводной сенсорной сети 27
2.2 Алгоритм проектирование беспроводных сенсорных сетей 39
2.3 Математическая модель самоорганизующейся сенсорной сети 45
Глава 3. Анализ особенностей построения датчиков на транспортных объектах 54
3.1 Разработка структурной схемы узла 54
3.2 Выбор микроконтроллера 56
60
Рисунок 3.6 – Схема включения микроконтроллера 60
3.3 Микросхема FT232R 60
3.4 Приемник ГЛОНАС/GPS 61
3.5 Выбор дисплея 64
3.6 Приемопередатчик IEEE 802.15.4 67
3.7 Устройства коммутации 69
3.8 Разработка схемы электрической принципиальной и электрический расчёт функциональных узлов. 71
3.9 Выбор устройств уровня агрегации и ядра сети 73
Программное обеспечение 79
Модульный принцип построения 79
NI PXI-1031 – PXI шасси форм-фактора 3U с универсальным блоком питанияАС 82
NI PXI-8104 RT Процессор Intel Celeron M, работающий на частоте 1.86ГГц с LabVIEW Real-Time 82
NI PXI-6682 GPS, IEEE 1588 и IRIG-B Модуль таймингов и синхронизации для PXI 83
Шлюзы-маршрутизаторы WSN Ethernet-ZigBee модели NI WSN-3720 83
Состав программного обеспечения 84
Программное обеспечение, устанавливаемое в узле NI WSN-3214 84
Программное обеспечение устройства сбора, анализа и передачи данных 85
Глава 4. Разработка предложений по совершенствовонию беспроводных сетей систем экологического мониторинга 86
4.1 Расчет зоны покрытия 86
4.2Расчет линии потерь 88
4.3 Определение факторов влияющих на скорость и качество связи 90
4.4 Анализ уязвимостей беспроводных сетей 92
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 95
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 96

ВВЕДЕНИЕ

Стремительное развитие беспроводных инфокоммуникационных технологий ставит новые, порой нетрадиционные, вопросы перед современной радиофизикой, включающие создание, исследование и использование новых типов сигналов и методов их обработки, разработку и развитие радиосистем малого радиуса действия, исследования в области многоэлементных беспроводных сетей, в том числе беспроводных сенсорных сетей (БСС).

ЗАКЛЮЧЕНИЕ


В данной выпускной квалификационной работе разработана беспроводная сервисная сеть экологического мониторинга состояния воздушной среды на основе технологии IEEE 804.15.4 ZigBee. Данная технология позволяет строить сенсорные самоорганизующиеся сети сбора данных основное назначение которых – организация мониторинга за каким-либо объектом либо протекающим технологическим процессом