野生动物监测系统及其数据可靠传输研究

发布时间：2022-12-25 18:09

　　野生动物监测是有效保护、持续利用、科学管理野生动物资源不可或缺的部分。目前常用的野生动物监测方式包括人工野外调查和红外相机监测等,但这些方式存在着劳动强度大、监测周期长和无法及时传输给研究者等问题。为了实现野生动物信息的远程有效实时传输,本文对野生动物图像监测和数据无线传输进行了研究。本文的主要研究内容如下:1)野生动物监测系统硬件研制。针对野生动物监测系统硬件架构展开研究,研制基于STM32F429微控制器的无线图像传感器网络终端节点和协调节点。终端节点由图像采集、无线传输和存储等模块组成;协调节点在终端节点的基础上,额外增加了无线路由模块和以太网模块。2)野生动物监测系统软件开发。终端节点集成了野生动物图像自动捕捉、存储、无线传输等功能;协调节点融合了图像数据无线接收保存、以太网图像传输、环境信息网络上传等功能;整个系统实现了野生动物图像数据的自主拍摄和远程传输。3)数据应答重传协议设计。为了解决林区野生动物监测数据无线传输不稳定、数据丢失严重等问题,在IEEE 802.15.4协议MAC层重传机制的基础上,设计了应用层ACK应答响应机制和数据重复接收策略,提高数据无线传输可靠性。... 

【文章页数】：67 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究意义与背景
    1.2 野生动物监测研究现状
    1.3 无线图像传感器网络研究现状
    1.4 基于WISN的野生动物监测
    1.5 论文的主要研究内容及结构安排
        1.5.1 本文研究内容
        1.5.2 论文结构安排
2 野生动物监测系统方案设计
    2.1 野生动物监测系统基本架构
    2.2 WISN节点结构
        2.2.1 WISN终端节点结构
        2.2.2 WISN协调节点结构
    2.3 野生动物监测系统WISN通讯协议
        2.3.1 IEEE 802.15.4标准
        2.3.2 ZigBee技术
        2.3.3 DigiMesh
        2.3.4 野生动物监测传感网络无线通讯协议的确立
        2.3.5 无线传输模块的确立
    2.4 本章小结
3 野生动物监测系统硬件设计
    3.1 终端节点硬件设计
        3.1.1 微控制器模块电路设计
        3.1.2 外部设备电路设计
        3.1.3 终端节点硬件实物
    3.2 协调节点硬件设计
        3.2.1 W5500连接电路设计
        3.2.2 3G路由模块连接电路设计
        3.2.3 协调节点硬件实物
    3.3 本章小结
4 野生动物监测系统软件设计
    4.1 终端节点软件设计
        4.1.1 软件设计流程
        4.1.2 无线通讯模块数据传输程序设计
        4.1.3 SD卡读写程序设计
        4.1.4 图像采集模块程序设计
    4.2 汇聚节点软件设计
        4.2.1 以太网图像传输程序设计
    4.3 本章小结
5 数据可靠传输机制
    5.1 IEEE 802.15.4协议MAC协议重传
        5.1.1 MAC层数据帧
        5.1.2 MAC层确认和重传实现
    5.3 数据可靠传输设计
        5.3.1 终端节点应用层重传确认协议设计
        5.3.2 协调节点重传确认机制设计
    5.4 本章小结
6 野生动物监测系统数据传输测试
    6.1 实验区域概况
    6.2 WISN节点数据传输距离测试
    6.3 传输距离与误码率测试
    6.4 野生动物图像采集
    6.5 本章小结
7 总结与展望
    7.1 总结
    7.2 展望
参考文献
个人简介
导师简介
获得成果目录
致谢



本文编号：3727103