无线传感器检测系统
基于无线传感器网络生理参数采集系统设计
第23卷 第2期电子测量与仪器学报V ol 123 N o 12 ・94 ・ J OU R N A L O F EL EC T RO N I C M EA S U R EM EN T A N D I N S T RUM EN T 2009年2月本文于2008年4月收到。
3基金项目:广东省自然科学基金(编号:07010116)资助项目。
基于无线传感器网络生理参数采集系统设计3王 骥1 沈玉利2 林 菁1(1.广东海洋大学信息学院,湛江524088;2.仲恺农业工程学院,广州510225)摘 要:针对医院外人员远程监护,提出了一种基于无线传感器网络的人体动态生理参数采集系统。
系统将传感器网络节点布置于人体相应部位连续采集多种生理信息,直接无线发送到网关,经网关处理后将有价值信息通过CDMA 网络上传因特网送至专家系统,实现远程电子全双向的互诊。
利用所研制系统对受试者距离监测中心30km 外进行心音采集实验,实验结果与客观相符,实验数据误差不大于0.2%。
实验证明,系统稳定地工作在950M HzISM 频段,接收灵敏度-98dBm ,发射功率0.75mW ,数据速率40kbp s ,通信距离2.5km 。
而且较好地满足了实时远程监测的要求。
系统符合人类生活健康质量高要求的趋势,实现了远程医疗资源共享,因此具有特别旺盛生命。
关键词:生理信息采集;远程会诊;无线传感器网络;码分多址中图分类号:TP393.1TP873文献标识码:A国家标准学科分类代码:510.4010;520.20Design of collection system of physiological parameters based onwireless sensor net w orksWang Ji 1 Shen Yuli 2 Lin Jing 1(rmation School ,Guangdong Ocean University ,Zhanjiang 524088,China 2.Zhongkai University of Agriculture and Engineering ,Guangzhou 510225,China )Abstract :A remote system based on wireless sensor networks is p roposed for Non 2hospital personnel dynamic monitoring.The corresponding position of sensor nodes are arranged in order to collect a variety of human p hysiological information ,and t ransported to sink by wireless directly.The information is processed and t he valuable information is uploaded to Internet t hrough CDMA network ,and sent to t he database and achieve electro nic f ull duplex diagno sis.The developed system is used to collect t he heart sounds of a vol 2unteer t hat is over 30kilometers away.The experimental result is objective.The data error is not more t han 0.2percent.The model experiment shows t hat t he system operates stably at t he operating f requency 950M Hz ISM bands ,receives sensitivity -98dBm ,t ransmit s power 0.75mW ,data rate 40kbp s and wireless communication distance 2.5km.It satisfies t he real 2time requirement of remote monitoring.The feat ure of system is t he share of medical resources and is suitable to improve human healt h quality.So it is vital.K eyw ords :p hysiologic information collection ;long 2distance diagnosis ;wireless sensor networks ;CD 2MA1 引 言人体基本生理参数中蕴涵丰富的人体健康状态信息,生理参数的连续动态监测更为了解相关系统的生理、病理状况提供了丰富信息,如动态心电监测(Holter )、动态血压监测(AMB P )等。
基于无线传感器网络的输电线路在线监测系统
子站 和监 控 中心组 成 ． 如图 １ 所 示 。根据监测 需求 部署
无 线 传感器 节点 ， 通 常安装 在各 回路 导线上 。无线 传感
器节 点 负责 采 集输 电线路 的各 项 状态 监 测 数据 ．并 发 送 到监 测 子 站 。 主要 包 括 线 路 图像 视频 、 微气象 、 导 线
江
２ ０ １ ３ 年 １ １ 月
苏
电
机
工
程
第３ ２卷 第 ６ 期 ３ ９
Ｊ ｉ ａ ｎ ｇ ｓ ｕ Ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｉ ｃ ａ ｌ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ
基于无线传感器 网络的输 电线路在线监测系统
陈久 林 ， 徐 陈成 ， 吴在 军 ， 窦晓 波
点． 设 计 并 实现 了一 种层 次 型 无 线传 感 器 网络 。 子 网为 ｚ ｉ ｇ Ｂ ｅ ｅ网络 ， 负责传 感 器数 据 的 采 集 ： 骨 干 网为 基 于 Ｉ Ｅ Ｅ Ｅ ８ ０ ２ ． １ １
的 多跳 自组 织 网络 ． 负责 数 据 的 远 距 离可 靠 传 输 。设 计 了输 电 线路 在 线监 测 系统 的 无 线传 感 器 节 点 和监 测子 站 ， 介绍 了 其软 件 和硬 件 结构 进 行 了无 线 链接 质 量 测 试 ． 得 出 常 对数 距 离衰 减模 型 与 实测 数 据 相 符 ． 可 以通 过 接 收 信 号 强度 指 示
变 电站
证结 果 准 确 无误 ． 而且 不能 做 到 实 时在 线 测 量 ， 效率
低 ．不 能 及 时发 现高 压输 电线路 上存 在 的安 全 隐患 ． 甚至 可能 导致 发 生杆 塔倒 塌 等重 大 的安 全事 故 ． 造成
大面 积停 电 ． 影 响 民众 的 日常生 活 。 由于高 压输 电线
无线传感器网络的体系结构
无线传感器网络的体系结构李宁 104753071172（河南大学，河南大学计算机与信息工程学院 475004）摘要：在对无线传感器应用特征进行分析的基础上，总结了无线传感器体系结构设计的要素，讨论了无线传感器网络的软件体系结构和通信体系结构。
通过与传统Ad hoc网络的对比，归纳了无线传感器网络在各层各面设计的特点。
文章认为虽然传统的传感器的应用方向主要在军事领域，但在民用领域也存在着广阔的前景。
关键词：无线传感器网络；软件体系结构；通信体系结构；自组织网络0 引言目前在无线通信领域和电子领域的进步促进了低成本、低功耗、多功能无线传感器的发展。
这些无线传感器体积小，并具有感知、数据处理和短距离通信的能力。
与传统的传感器相比，现在的无线传感器网络具有明显的进步。
无线传感器网络由大量高密度分布的处于被观测对象内部或周围的传感器节点组成。
其节点不需要预先安装或预先决定位置，这样提高了动态随机部署于不可达或危险地域的可行性。
传感器网络具有广泛的应用前景，范围涵盖医疗、军事和家庭等很多领域。
例如，传感器网络快速部署、自组织和容错特性使其可以在军事指挥、控制、通信、计算、智能、监测、勘测方面起到不可替代的作用。
在医疗领域，传感器网络可以部署用来监测病人并辅助残障病人。
其他商业应用还包括跟踪产品质量、监测危险地域等。
无线传感器网络的实现需要自组织(Ad hoc)网络技术。
尽管已有许多Ad hoc网络的协议和算法，但并不能够满足传感器网络的需求。
具体来说，相对于一般意义上的自组织网络，传感器网络有以下一些特色，需要在体系结构的设计中特殊考虑。
(1) 无线传感器网络中的节点数目高出Ad hoc网络节点数目几个数量级，这就对传感器网络的可扩展性提出了要求。
由于传感器节点的数目多开销大，传感器网络通常不具备全球唯一的地址标识，这使得传感器网络的网络层和传输层相对于一般网络而言，有很大的简化。
此外，由于传感器网络节点众多，因此，单个节点的价格对于整个传感器网络的成本而言非常重要。
基于无线传感器网络的环境监测系统设计
基于无线传感器网络的环境监测系统设计第一章：简介无线传感器网络（Wireless Sensor Network, WSN）是一种由大量分布式传感器节点组成并通过无线通信进行协作的网络系统。
环境监测系统依托于无线传感器网络的特点，能够实时感知和监测环境中的各种参数，为环境管理和资源调度提供决策支持。
本章将介绍基于无线传感器网络的环境监测系统的设计意义和主要研究内容。
第二章：无线传感器网络的组成与工作原理2.1 无线传感器节点的组成2.2 无线传感器网络的工作原理2.3 无线传感器网络的特点第三章：环境监测系统的需求分析3.1 环境监测系统的意义和应用3.2 环境监测系统的基本要求3.3 环境监测系统的功能模块第四章：无线传感器网络环境监测系统的设计方案4.1 无线传感器节点的选择和布置4.2 网络拓扑结构的选择4.3 数据采集与传输机制的设计4.4 数据处理与分析方法的选择第五章：无线传感器网络环境监测系统的性能评估5.1 性能指标的选择5.2 实验环境的搭建5.3 实验结果的分析与评估第六章：系统优化与改进6.1 节点能量管理策略6.2 数据传输机制的优化6.3 网络拓扑结构的改进第七章：实验结果与分析7.1 实验结果的展示7.2 实验结果的分析与讨论第八章：总结与展望8.1 主要研究内容的总结8.2 存在的问题和不足8.3 发展趋势和展望第一章：简介无线传感器网络（Wireless Sensor Network, WSN）是一种由大量分布式传感器节点组成并通过无线通信进行协作的网络系统。
环境监测系统依托于无线传感器网络的特点，能够实时感知和监测环境中的各种参数，为环境管理和资源调度提供决策支持。
第二章：无线传感器网络的组成与工作原理2.1 无线传感器节点的组成无线传感器节点通常由传感器、处理器、无线通信模块和能源模块组成。
传感器负责感知环境中的各种参数，处理器负责处理和分析传感器数据，无线通信模块用于节点之间的通信，能源模块为节点提供能量供给。
基于无线传感网络的电缆接头温度检测系统
人值守 的情况下方便地采集 各个节 点的环境 状态信息 ， 其
１ 电缆 接 头 故 障 的 监 测 诊 断 系统
地下 电力 电缆 电网是 一个复 杂 的分 布式 系统 ， 电缆借 助接头连接组 成一个 规 模庞 大 的网络 ， 此 紧密关 联 ， 彼 任 何一点 出现故 障， 都可能导 致停 电事 故 。一般 选取 电缆接 头 的温度作为故 障特征量 ， 只要 能准确 检测 出电力 电缆各
节 点 不 能 预 先 精 确 设 定 ， 通 过 拓 扑 控 制 机 制 和 网络 协 议 可 自动 形 成 转 发 监 测 数 据 的 多 跳 无 线 网 络 系 统 ， 网络 的 拓 使
扑结构随情况变化而 动态地变 化 ； 多跳 路 由， ③ 网络 中节 点通信距离有限 ， 无线传感 网络 中的多跳路 由是 由普通 网 络节点完成的 ， 每个 节点 既可 以是信 息 的发起 者 ， 也可 以 是信息的转发者 ； 动态性 网络 ， ④ 节点可以随时移动 ， 一个
安全运行有重要工程 意义。
析 ， 敏 电 阻式 测 温 系 统 布 线 复 杂 维 护 量 大 ， 纤 分 布 式 热 光 温度 监 测 系统 因 为线 路 太 长 投 资 者 往 往 难 以 接 受 ， 场 总 现 线 方式 仅 仅 限 于 实现 小 范 围 电缆 的 实 时 温 度 监 测 ， 大 范 对
使是 电厂其电力电缆头在运行 １ ０年后 ，０ ９ ％以上 也需要更
换。 由于电缆接头 故 障前期 征 兆基本 上 是通过 热效 应 反
映 的 ， 生 故 障并 不 是 一 个 突 发 的 过 程 ， 产 因此 诊 断 方 法 在
原理上是 比较简单的 ， 只要 实时监 测电缆连 接点 的温度就 可以了解电力电缆运行是处于正常状态或是病态 。
基于无线传感器网络的环境监测系统
基于无线传感器网络的环境监测系统无线传感器网络（Wireless Sensor Networks，WSNs）是一种利用无线通信技术和分散式传感器节点构成的自组织网络。
它通过无线传感器节点之间的协作，实时采集、处理和传输环境信息，具有广泛的应用前景。
基于无线传感器网络的环境监测系统可以对环境参数进行实时监测和数据采集，用于环境保护、资源管理、灾害预警等领域。
一、无线传感器网络的工作原理无线传感器网络由大量的无线传感器节点组成，这些节点通常由微处理器、传感器、无线通信模块和电源组成。
它们通过无线通信创建一个自组织、分布式的网络，在监测区域内部署形成感知层。
传感器节点通过感知环境参数（如温度、湿度、光照强度等）并将数据通过网络传输给基站，形成一个数据收集层。
基站作为数据的汇集和处理中心，负责数据的存储、处理和分析，同时可以与其他网络进行连接，如互联网，形成一个应用层。
在无线传感器网络中，传感器节点通常由两种方式工作：协同式和分布式。
在协同式工作模式下，节点之间通过协作来完成共同的任务，例如数据的传输和处理。
而在分布式工作模式下，节点独立地执行任务，节点之间不会进行通信。
这两种工作模式的选择取决于具体的应用场景和需求。
无线传感器网络自组织的特点使得它具有灵活性、可扩展性和自适应性。
传感器节点可以动态地加入或离开网络，使得网络能够自动适应环境的变化。
此外，无线传感器节点通常采用低功耗设计，以延长其工作寿命。
二、环境监测系统的设计与实现基于无线传感器网络的环境监测系统的设计和实现可以分为硬件部分和软件部分。
硬件部分主要包括传感器节点的选择和部署、数据采集和传输设备等。
在选择传感器节点时，需要根据具体的监测需求选择适合的传感器类型，例如温度传感器、湿度传感器、光照传感器等。
传感器节点的部署需要考虑监测区域的大小和形状，以及节点之间的通信距离和信号强度。
数据采集和传输设备负责节点之间的数据传输和接收，如无线通信模块和基站设备。
无线传感器网络入侵检测系统研究
力 受 限等 原 因 ，无线 传 感 器 网络 的安 全性 研 究 成 为 目前 的 热 点 。本 文提 出无 线传 感 器 网络入 侵检 测 系统研 究 ，可 以 有 效地
提 高Ｗ Ｓ Ｎ的 安全 性 。
关 键词
无线 传 感 器 网络
入 侵检 测
提 高安全 性
近 年来 ，随着无线通信 、嵌入式等技术 的飞速发展 ，无线
接 ，并 收集 证 据和 实施 数 据 ｌ 灰复。这 个检 测 过程 是不 断 循环 进行 的 。而 事后 入 侵检 测 则是 由具 有 网络 安全 专 业知 识 的网 络管 理人 员 来进 行 的 ，是管 理 员定 期或 不 定期 进行 的 ，不 具有 实 时性 ，因 此 防御 入侵 的 能 力不 如实 时入 侵检 测 系统 。
（ １ ）网络 服 务的 可 用性 。在 需 要 时 ，网络 信 息服 务能 为 授 权 用 户提 供实 时 有效 的服 务 。 （ ２）网络 信 息 的 保 密性 。网 络 服 务 要求 能 防 止敏 感 信 息 泄
性转发 、数据改变 、伪造路 由信息 、拒绝服 务攻击等。显然 ，内
部 攻 击 比外 部攻 击更 难 预防 和检 测 ，其 危 害性也 更 大 。
侵 ，但是不能彻底抑制入侵 。所以，本文提出无线传感器网络入 侵检测系统研究 ，可以有效地提高ＷＳ Ｎ 的安全性 。
１ 网络 安 全 的 目标
（ ２）内部攻击。内部攻 击是指攻击者完全控制若干被侵 占 的节点所发起的攻击。攻击者可以是已被攻陷的传感器节点 ，也
可 以是 获得 合 法 节点 信 息 的 传 感 器 节 点 ，这些 节 点称 为妥 协 节 点 。 由于攻 击者 可 以完 全控 制 节点 从而 获 得包 括节 点 路 由信息 ， 密钥信 息 等 在 内的 一些 重要 信息 ， 冒充 合 法节 点 ，可 以展 开选 择
环境感知和检测系统技术要求
环境感知和检测系统技术要求：环境感知和检测系统由物联网网关、无线传感器节点、设备接入控制器、无线物联网模组验证及测试平台四部分构成，包括窄带物联网技术（）、、蓝牙、、、（）超宽带等无线协议。
功能介绍：）学生能够将物联网感知层设备（数据网关、传感器、执行器等）接入物联网云服务平台，平台能够接收并存储传感器和执行器的实时数据，模块在线状态，并实时显示。
平台支持公有云和私有云两种方式部署。
）物联网感知层设备也能够向执行器发送控制命令，系统能够实现模块的在线监测。
）物联网网关支持物联网硬件多协议接入，通过无线技术取得传感器采集的数据，形成一个完整的无线传感器网络。
）通过智能传感器节点实时监测、感知、采集网络覆盖区域各种环境和监测对象的信息，并对其进行处理后再以无线网络的方式传送给观察者，便于师生学习、观察和开发、、、蓝牙、、、（）等无线特性。
）网关通过协议传输至物联网云服务平台，进行数据图形化展示及处理并验证模组的组网、设备传输距离及数据传输速率。
）实现基于云平台的远程室内温湿度传感器、室内烟雾传感器、室内有毒气体传感器等设备等等数据采集并验证模组的组网、设备传输距离及数据传输速率及智能感知定位的研究，并包含配套完整的教学资源。
一、物联网网关套.系统采用机箱、模块化设计，支持多协议接入，适应各种无线通信协议场景，板卡式设计，板卡采用接口。
各板卡安装有助拔器，方便替换拔插，支持热插拔，只需通过硬件板卡的快速装卸，就可以实现功能的自由增删可更换。
系统集成及交换机功能，各外设板卡通过有线及方式即可接入物联网云服务平台，完成相关实验。
..核心主板介绍：）系统板：主控芯片为位处理器，主频，内存，系统采用操作系统，路接口，两路接口，路以太网接口，提供有线及方式接入互联网。
）网关板：板载基于的协调器核心模块，板载基于协调器核心模块，板载基于的核心模块。
）网关板：板载模块，可实现基于的双向通信实验；板载基于的模块。
）无线网关板：板载基于超宽带高精度无线定位节点。
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边坡监测传感器系统的硬件设计尧春燕余清华林兴立（暨南大学土木工程系广州510632）摘要：本文从系统组成、工作原理及硬件设计三个方面详细介绍本创新成果——边坡监测传感器系统。
无线传感器网络WSN是随着微电子技术、计算机技术和无线通信技术的进步而兴起的一项新技术，它由部署在监测区域内大量的廉价微型传感器节点组成，通过无线通信方式形成的一个多跳的自组织网络系统，其目的是协作地感知、采集、和处理网络覆盖区域中感知对象的信息，并发送给观察者。
本课题将无线传感器网络应用于边坡稳定的长期监测，可以实现一天二十四小时自动监测，从而实时获取精确的监测数据，具有自动化、智能化程度高和效率高等特点。
1、边坡监测传感器系统组成本边坡监测传感器系统基于无线传感器网络,其主要由硬件部分和软件部分组成，硬件部分包括监测区域内的节点模块、基站模块（中继）、GPRS模块和监测中心计算机；软件部分包括单片机控制程序和监测中心计算机中的应用程序。
系统中每一部分都是模块化的，具有结构紧凑、易于维护等优点。
传感器系统组成简图2、系统的工作原理本监测系统主要有数据采集、数据传输、数据转换并加入数据库、数据处理五项功能。
数据采集由监测区域内各节点完成，监测区域内的节点组成数据采集网络，单个节点可以是加速度传感器、土压力传感器、孔隙水压力传感器、温度传感器等及其组合，用于测量该节点各层土体中的土压力、土体位移、孔隙水压力、土体温度等数据，并将数据通过传感器内置的单片机进行初步处理，再通过埋设的电缆把数据传递给埋设在表层的无线发射装置。
各节点的无线发射装置将数据汇集到监测区域的基站中，数据采集过程完成。
数据传输过程则由基站将数据通过GPRS发射装置发送到无线GSM网络，经由国际互联网，传递到数据接收终端（这里采用个人计算机）。
终端接收到数据后，数据采集装换软件将数据纳入数据库。
数据库处理软件便可以通过长期监测建立起来的数据库调用数据，列出供人查询，更进一步，软件可以根据数据绘制出边坡位移、压力、温度等曲线，直观的将边坡的变化呈现出来，通过设定位移等参数的阀值，并设置数据自动更新，可以动态地监测边坡的变化并在数据达到阀值时发出报警。
3、传感器系统硬件设计：3、1、传感器模块（原理参照中期成果）加速度传感器、电阻应变式土压力传感器以及温度传感器。
由于本系统主要用来监测边坡位移，因此节点设计的重点放在加速度传感器上。
本设计采用MMA7260Q高集成度三轴加速度传感器。
MMA7260Q是一种低成本单芯片三轴向高灵敏度加速度传感器，基于表面微机械结构，集成信号调理电路、单极点低通滤波器和温度补偿部分，并且具有4种不同的灵敏度选择模式。
滤波器截止频率已在出厂前设定，不需要外部调整。
同时它包含一种睡眠模式，使其成为小型电池供电便携式设备的理想之选。
MMA7260Q能在XYZ三个轴向上以极高的灵敏度读取低重力水平的坠落、倾斜、移动、放置、震动和摇摆，它是同类产品中的第一个单芯片三轴向加速器。
主要具有以下特点：①XYZ：在一个设备中提供三轴向检测灵敏度。
②可选灵敏度：1．5、2、4和6 g。
③低功耗：500uA 。
④睡眠模式：3uA ，是电池供电的手持电子产品的理想之选。
⑤低压运行：2．2—3．6 V。
⑥快速启动：lms。
⑦低噪音：达到更高的分辨率、更高的精确度。
⑧封装：16引脚6 mm×6 mm×1．45 mm方体扁平封装(QFN)。
传感器结构图结构。
MMA7260Q功能框图如上图所示。
在IC内部主要由双芯片构成，即重力检测单元(负责加速度的侦测)与IC控制单元(负责信号处理)。
重力检测单元将检测到的加速度变化量信号送到C—V转换电路，而后进行取样、保持及信号放大处理，最后用低通滤波器滤除高频噪音，在温度补偿处理后即可输出加速度信息。
原理。
重力感测单元(G—CELL)由基于半导体材料的微机械结构构造而成。
物理模型可以构造成一对固定的面板，中间包含一块可移动的面板，如下图所示。
当系统被给定一加速度时，中间板就会漂移。
中间板移动时，它到一边(固定的面板)的距离增加，而到另一边的距离相应地减少，这种距离的变化可用来表征加速度。
G—CELL的面板构成了两个背对背的电容，当中间面板随着加速度移动时，两个面板之问的距离就会改变，因此电容值也随之改变，C=Aε／D。
这里A是指面板面积，ε是介电常数，D是面板间距。
在ASIC(ApplicationSpecific Integrated Circuit)中使用开关电容测量出G— CELL的电容值，并从他们的差值中解析出加速度数据。
&SIC再进行信号调理和信号滤波(使用开关电容)，最后输出正比于加速度的电压。
灵敏度选择(g—Select)。
根据g—Selectl、g—Select2两脚输入电平的不同，MMA7260Q具有4种灵敏度选择模式。
根据不同的产品应用可以选择不同的灵敏度，而且在应用时可以任意改变。
睡眠模式(Sleep Mode)。
当要提供MMA7260Q 12引脚(Sleep Mode)低电平时，传感器在低功耗模式下运行，此时运行电流仅为3 L。
当提供其高电平时，传感器就会保持正常的运行模式。
测量原理。
此处略提，详见中期成果。
MMA7260Q用于倾角测量是最典型的应用之一，它以重力(F=mg)为输入矢量来决定物体在空间的姿态。
把加速度传感器固定在物体的水平面上，当物体姿态改变时，加速度传感器的敏感轴随之转动一定角度，由于重力的作用，传感器敏感轴上的加速度会发生改变，因此可通过测量加速度的变化来反映物体姿态的变化。
某点P在Oxyz坐标系的坐标是（x，y，z），P点在xOy平面上的投影P’点，如图2所示：如果x，y 轴绕Oz 逆时针旋转α角，形成OXYZ坐标系，设P’点在新坐标系中的坐标为（X，Y，Z），很显然Z=z，由解析几何原理知:写成方程的形式为：写成矩阵的形式为：其中x,y,z为初始位置时传感器发出的信号。
经过坐标变换，最终得出地层倾角θ和倾斜方位角Ψ。
（参见中期成果）3、2、节点信息处理器模块TI公司超低功耗微处理器MSP430F149。
MSP430F149内置12位ADC，具有8路外部采样电路和内部参考电源；拥有5种低功耗模式，以适应不同需要。
MMA7260Q 的供电电压在2.2—3.6V之间，输出信号在0—3V以内，电源可与430单片机共用，而且输出的信号可直接输入MsP430的A／D通道而不必对信号电压进行变换。
MMA7260Q与MSP430单片机的接口电路下所示。
3、3、无线通信模块和电源模块无线收发模块主要是由TEXAS INSTRUMENTS 的射频芯片CC2420 和天线组成. CC2420 是低成本收发机,特别设计用于2. 4GHz 无须授权的ISM 频带内的低功耗、低电压RF 应用,且支持ZigBee/ IEEE802.15.4RF 收发机. CC2420采用0. 18μm CMOS 工艺,基于标准的网络解决方案的协同工作能力支持了系统的低数据率、低功耗、安全及可靠,故采用它作为本系统的无线通信芯片。
射频芯片与微处理器的SPI 等引脚相连,用来对RF 芯片的初始化及数据的收发,CC2420 通过阻抗匹配网络与天线相连。
在整个节点消耗的能量中,CC2420 进行数据的接收和发送所消耗的能量最大。
所以节点平时处于掉电状态,当有数据需要发送或接收时才唤醒节点工作,这样可以达到节能的目的。
电源模块采用3V纽扣锂电池供电，采用美信MAX1795作为DC-DC稳压电路的核心，在电池电压不足时，该芯片可以升压输出，保证传感器、微处理器、无线发射等模块的正常工作。
由于电池容量有限，而且稳压电路也会有效率损失，导致电池提前失效,但是在整个使用周期中预测工作的优势还是比较明显的，今后的改进中可能会在每一个节点处外置太阳能充电模块，为内置锂电池充电，保证系统的长期工作。
Max1795电源芯片针脚定义传感器网络节点制作且调试完后,在计算机上编写调试好的程序,通过MSP430F149 的JTAG口将程序烧写入单片机内。
此时,节点自动运行程序,由传感器板的各个传感器采集的数据,过微处理器的处理再通过CC2420 由天线将数据辐射出去。
3、4、基站模块基站模块硬件结构如图所示主控器是一个16 位微控制器MSP430F1611，其具有极低的功耗和丰富的片内资源。
它有48KB 的Flash，10KB 的RAM，两个16 位的定时/计数器，一个12位A/D，一个12位D/A，片内比较器，两个UART 口，SPI 口，DMA 方式和JTAG 接口。
它除了正常的操作模式外，MSP430F1611 还具有5 种低功耗模式。
CC2420 是符合工作在2．4GHz 频段IEEE802．15．4 标准的射频（RF）收发器，它实现了IEEE 802．15．4 协议的媒体访问控制器（MAC）层，兼有发射和接收的功能，具有250kb/s 的传输速率、以及低电压、低耗电的特性，而且还非常适用于无线传感器网络的应用。
基站模块平常是处于休眠状态，当检测到有数据发来时，MSP430F1611 立刻唤醒CC2420 收发器，开始接收数据，接收完一组数据之后，MSP430F1611 通过串口，经电平转换电路，把数据发送给GPRS 模块。
4、结语本文提出的无线网络传感器监测系统在上文中已经做了详细的介绍，是边坡监测技术中的一个创新。
本系统在理论上是设计出来了，由于本人所学专业知识、实验经费、实验条件以及时间的限制，目前还无法做出一套成品。
本系统理论上是可行的，但是由于边坡地质条件的复杂性，系统制作出来后能否真正应用在工程上面还有待论证和试验。
展望未来，该系统将会得到补充和完善，以适应不同工程条件的需要，并在边坡长期监测中发挥巨大作用。
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