无线传感器网络在水产养殖水质监测系统的应用开发与实验验证.docx

无线传感器网络在水产养殖水质监测系统的应用开发与实验验证

目录

内容描述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4

1.1研究背景与意义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5

1.1.1水产养殖业发展现状．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9

1.1.2水质监测的重要性．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．10

1.1.3无线传感器网络技术的应用前景．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11

1.2国内外研究现状．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12

1.2.1水产养殖水质监测技术发展．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．13

1.2.2无线传感器网络技术发展．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．16

1.2.3研究现状分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．17

1.3研究内容与目标．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．18

1.3.1主要研究内容．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．19

1.3.2研究目标．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．20

1.4技术路线与论文结构．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．21

1.4.1技术路线．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．24

1.4.2论文结构安排．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．24

相关技术．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．26

2.1无线传感器网络技术．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．27

2.1.1无线传感器网络概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．29

2.1.2无线传感器网络体系结构．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．33

2.1.3无线传感器网络关键技术研究．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．34

2.2水产养殖水质监测技术．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．35

2.2.1水质监测参数．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．37

2.2.2传统水质监测方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．38

2.2.3无线水质监测技术优势．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．40

2.3无线传感器网络在水产养殖中的应用．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．44

2.3.1应用场景分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．46

2.3.2应用优势与挑战．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．47

无线传感器网络水产养殖水质监测系统设计．．．．．．．．．．．．．．．．．50

3.1系统总体架构设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．52

3.1.1系统功能需求分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．53

3.1.2系统硬件架构．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．54

3.1.3系统软件架构．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．55

3.2硬件系统设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．57

3.2.1传感器节点设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．62

3.2.2数据汇聚节点设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．64

3.3软件系统设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．64

3.3.1传感器节点软件设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．66

3.3.2数据汇聚节点软件设计．．．．．．．．．．