基于无线传感器网络技术的博物馆环境监测系统的设计及实现

发布时间：2017-12-20 16:11

  本文关键词：基于无线传感器网络技术的博物馆环境监测系统的设计及实现　出处：《中国科学院大学(工程管理与信息技术学院)》2015年硕士论文　论文类型：学位论文

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【摘要】：随着社会的发展,文物作为一种不可再生的资源,越来越得到社会的重视；但是由于自然环境的恶化以及人为处置不当等因素,许多文物遭到不同程度的破坏,这给国家造成了不可估量的损失。现有大多数文物存放于博物馆,人们长期的研究发现环境因素对于文物藏品的影响非常巨大,例如温、湿度对于文物的长期保存、防腐有重要影响,光照强度影响文物的颜色保持。针对当前博物馆环境监测手段存在半手工、有线布设的缺点,基于无线传感器网络技术,本文设计了一套博物馆环境监测系统,用以实现对博物馆环境温湿度的实时监测,为有效的保护了文物提供了更为便捷的手段。在调研各种无线传感器网络的技术实现的基础上,选取ZigBee技术作为监测数据传输的网络技术。ZigBee是一种短距离的无线通信技术,该技术低功耗、短时延、高容量、低成本。同时可通过组网长距离多跳传输,克服通信距离短的缺点。非常适合像博物馆环境这样的监测用途,完全满足博物馆环境监测系统的数据传输要求。在详细分析ZigBee协议以及Z-stack协议栈源码的基础上,采用TI的CC2430无线SoC为核心的芯片,设计制作了ZigBee无线传感器模块,采用温度湿度传感器DHT11模块获得环境的温湿度信息,完成了网络的组建、数据的传送,以及上位机数据查询及存储系统的设计与实现。作者主要完成的工作如下：(1)完成了基于CC2430芯片为核心的无线传感节点的硬件电路及PCB板设计。(2)完成了基于ZigBee协议的Z-Stack协议栈的无线传感器网络的搭律、数据传输。包括终端节点以及协调器节点的软件设计。(3)完成了基于WEB服务器的数据实时查询、存储的上位机软件设计。采用Tomcat WEB服务器和基于J2EE的Spring MVC Web开发框架为主要实现技术,完成了数据实时查询、网络参数设置、历史数据存储等功能。论文最后对系统布设以及测试情况给出了说明,结果显示该系统完全满足博物馆对于环境监测的要求,具有架设方便,维护简便,节点能耗低,寿命长,传感器网络性能稳定,可远程查看及设置参数等优点。
【学位授予单位】：中国科学院大学(工程管理与信息技术学院)
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TP212.9;TN929.5;TP274

【参考文献】

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1 李华;曹军骥;杨雅媚;容波;连f ;朱振宇;;秦兵马俑博物馆陶器库房冬季室内空气质量初步研究[J];中国粉体技术;2009年02期

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本文编号：1312694