中国矿业universityuniversity生创新项目结题.ppt

Company Logo LOGO 指导教师：徐秀 基于大气P M 2.5测量的无线传感网络技术 班级：网络12-1班 学生：邹宇驰 学号 小组成员：成炜琳 党朴一 苗清亮 中国矿业大学大学生科研项目结题答辩 第一部分 项目研究意义 第二部分 项目研究内容与方案 第三部分 项目特色 第四部分 项目执行情况 第五部分 项目取得成果 第六部分 项目研究详细方案 第七部分 项目经费使用情况 第八部分 项目总结 意义 环境监测是无线传感器网络的一个重要应用领域，传统环境监测方法需工作人员携带大量监测仪器赶赴监测地点长时间进行人工监测，使得传统环境监测面临很多如监测效率低、人力与财力消耗大等诸多问题。无线传感器网络由一组传感器网络节点组成，通过多跳自组织的方式构成无线通信网络系统，无线传感技术能够通过各类集成化的微型传感器协作地实时监测、感知和采集各种环境或监测对象的信息，并传达给用户。这种易用性、可靠性、抗干扰性、低功耗、低成本、互操作性、安全性等特点，使监测活动展开速度快、抗破坏性强、监测精度高、监测覆盖范围大。 智能无线传感器网络的环境监测改变了人类与自然交互的方式，提高了监测现场信息的可靠性和及时性，这对实现对大面积区域实时监测及相关设备的有效控制具有重要意义。 通过此次项目使学生们了解到如何运用所学知识，如网络技术、计算机应用技术、通信技术结合环境监测，掌握交叉学科运用理论与方法，提交研究报告中详细说明应用方法及进行PM2.5空气监测中的网络应用，提交数据分析及模拟实验结果；使同学们能够运用交叉科学解决实际问题，提高独立思维、运用科学技术解决现实问题的能力 一、研究项目的意义 二、项目研究内容与方案 节点软件设计建立在 Zigbee协议栈开发平台之上，节点通信涉及串口通信协议和无线通信协议，通信协议制定保证节点数据传输的安全可靠。节点具备环境数据的采集、数据存储和发送、网络信息的获取和上传、节点的管理，软件设计实现节点的这些功能，并通过测试完善了这些功能模块。 三、项目特色 1、无线传感器节点体积小，对监测的环境产生的破坏性小。 2、节点一次部署即可对环境进行长期的监测和无人的情况下进行监测，无须人类反复的进入监测区域，节省了大量的资源。 3、无线传感器节点具有简单的数据处理能力，并且数量比较多，便于监测人员进行不间断全面的高精度数据采集。 4、无线传感器网络能够提供连续、实时、动态的各种数据，不需要任何固定网络的支持，具有快速展开，抗毁性强等显著特点;克服了过去在环境监测中存在着布线困难、成本高以及维护困难等问题。 5、由大量节点通过无线通信技术组成的自组织、多跳的移动性特性，可以在PM2.5监测系统中部署随机性、自组织、低功耗的传感网络，这种交叉学科的应用，使创新与训练研究更有实效。 四、项目执行情况 第一阶段：2014年3月至2014年5月 2014年03月－2014年04月：收集理论及技术资料，制定课题研究方案；深入了解环境监测PM2.5的无线传感器网络应用现状。 2014年04月－2014年05月：环境监测现状调研与分析；根据目前大气环境PM2.5空气污染实际情况的分析情况，制定试验方案。 2014年05月：通过文献查询、方案的设计，总结第一阶段的学习与研究工作。 四、项目执行情况 第二阶段：2014年6月至2014年10月 2014年06月－2014年08月：开展项目实验，对实验数据进行综合分析、研究无线传感器网络技术的应用；进行无线传感器网络的相关协议研究与分析； 2014年08月－2014年10月：无线传感器网络技术进行空气质量监测系统框架设计研究； 2014年10月：通过理论学习与协议分析的研究，总结第二阶段学习及实施内容，总结研究报告。 四、项目执行情况 第三阶段：2014年10月至2014年11月 2014年10月－2014年11月：总结前两个阶段学习及实施，总结研究报告，撰写论文。进行数据分析，验证设计方案的可行性；整理数据与研究报告，提交论文，结题验收。 五、项目取得成果 终端节点采集并在12864上显示 五、项目取得成果 10.3号采集宿舍楼附件的PM2.5值 根据以上2采集数据图发现，矿大南湖校区内PM2.5值在60左右波动 六、项目研究详细方案 考虑到项目成本问题，以及时间关系，我们小组经过慎重考虑决定选择点播作为我们的通讯方式。 点播描述的就是网络中2个节点相互通信的过程。确定通信对象的就是节点的16bit短地址。 六、项目研究详细方案 1、协议栈实现数据采集 开始 传感器采集PM2.5模拟信号 终端处理器