馬桂蓮

摘 要：在當(dāng)前科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展的過(guò)程中，信息采集技術(shù)也得到了快速，無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)也取得了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，在監(jiān)控領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用，因?yàn)檫@種技術(shù)的應(yīng)用不僅能夠提高測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性，同時(shí)在后期進(jìn)行部署的時(shí)候也更加方便，具有極強(qiáng)的擴(kuò)充性，具有良好的經(jīng)濟(jì)性，同時(shí)工作效率能夠得到有效的保證。本文主要研究基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的機(jī)房環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。

關(guān)鍵詞：無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)；機(jī)房環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)；實(shí)現(xiàn)

中圖分類(lèi)號(hào)：TP277 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2017）18-0019-01

在傳統(tǒng)的機(jī)房環(huán)境的感知系統(tǒng)中，通常都是基于在線集中監(jiān)控的模式，這種監(jiān)控模式不僅造價(jià)昂貴，同時(shí)其外部結(jié)構(gòu)缺乏美觀性，并且在準(zhǔn)確性以及可靠性方面存在明顯的不足。為了改善這一現(xiàn)象，無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的出現(xiàn)已經(jīng)逐漸取代了傳統(tǒng)的傳感網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)房環(huán)境的有效改善，下面就具體對(duì)基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的機(jī)房環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)進(jìn)行分析。

1 簡(jiǎn)述無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

無(wú)線傳感器網(wǎng)路是一種基于低功耗無(wú)線電通信技術(shù)、集成電路技術(shù)、嵌入式計(jì)算技術(shù)以及微型傳感器技術(shù)，這種技術(shù)是由諸多微型無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)構(gòu)成的能夠進(jìn)行相互通信的節(jié)點(diǎn)群。無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的技術(shù)主要包含電腦設(shè)計(jì)技術(shù)、低功耗無(wú)線通信技術(shù)、微型芯片處理、專(zhuān)用計(jì)算機(jī)技術(shù)、電路設(shè)計(jì)技術(shù)和微傳感器技術(shù)等，不同的傳感器節(jié)點(diǎn)均由電源模塊、傳感模塊、無(wú)線模塊以及處理模塊組成，傳感模塊主要的功能就是進(jìn)行數(shù)據(jù)的監(jiān)測(cè)，處理模塊則是對(duì)相應(yīng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行儲(chǔ)存和簡(jiǎn)單的處理，無(wú)線模塊主要是為了實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的交互[1]。電源模塊則是為了對(duì)不同電源傳感器節(jié)點(diǎn)進(jìn)行電力的供應(yīng)。使用無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)能夠?qū)ΜF(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際環(huán)境進(jìn)行實(shí)時(shí)的感知，同時(shí)進(jìn)行信息的處理和輸送，這樣用戶就能及時(shí)的掌握監(jiān)控對(duì)象的實(shí)際情況。無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)在實(shí)際的使用中，并不存在布線方面的問(wèn)題，因此安裝以后后期維護(hù)都比較方便、簡(jiǎn)單。

2 基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的機(jī)房環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

基于無(wú)線傳感器網(wǎng)路的機(jī)房環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)首先應(yīng)該進(jìn)行總體架構(gòu)的設(shè)計(jì)，然后進(jìn)行硬件的選型，最后進(jìn)行軟件的設(shè)計(jì)，下面具體對(duì)其進(jìn)行分析：

2.1 總體架構(gòu)

由于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)在機(jī)房中的使用能夠有效的彌補(bǔ)傳統(tǒng)傳感器中存在的問(wèn)題，同時(shí)還具有一定的經(jīng)濟(jì)性，因此可以將其在機(jī)房中進(jìn)行設(shè)計(jì)和應(yīng)用。在總體方案的設(shè)計(jì)中，無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)可以分為計(jì)算機(jī)上層管理軟件以及無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)。子系統(tǒng)也就是無(wú)線傳感器終端的節(jié)點(diǎn)群，可以通過(guò)動(dòng)態(tài)協(xié)同的自組織算法進(jìn)行計(jì)算，不同的節(jié)點(diǎn)可以根據(jù)傳感器的類(lèi)型進(jìn)行無(wú)線模數(shù)據(jù)的處理。上層管理軟件主要是對(duì)無(wú)現(xiàn)傳感器收集的信息進(jìn)行分析和存儲(chǔ)，這樣就能為客戶提供相應(yīng)的監(jiān)控視圖，Sink節(jié)點(diǎn)連接子系統(tǒng)和上層管理系統(tǒng)，利用Sink節(jié)點(diǎn)和基站進(jìn)行連接，這樣傳感器的數(shù)據(jù)就能在Sink節(jié)點(diǎn)進(jìn)行匯集，然后通過(guò)基站將其最終向監(jiān)控主機(jī)進(jìn)行上傳。圖1為系統(tǒng)方案的圖示。

2.2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)中硬件的選擇

在機(jī)房環(huán)境的感知系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，處理器需要使用單片機(jī)MCU或者嵌入式CPU；通信單元需要選擇低耗、短距無(wú)線通訊的元件，通常情況下關(guān)于數(shù)據(jù)的交互可以按照Z(yǔ)igBee協(xié)議進(jìn)行；傳感器的類(lèi)型需要根據(jù)被檢測(cè)對(duì)象的信號(hào)形式以及傳感器所屬的功能模塊決定。通常情況下其中包含溫度傳感器、煙霧傳感器、濕度傳感器以及光強(qiáng)傳感器和浸水傳感器等。

2.3 軟件的設(shè)計(jì)

軟件的設(shè)計(jì)主要包含機(jī)房環(huán)境監(jiān)控中無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)、無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)軟件的設(shè)計(jì)、網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)軟件的設(shè)計(jì)、上層管理軟件的設(shè)計(jì)。首先在無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)中，開(kāi)發(fā)工作必須和單個(gè)傳感器的節(jié)點(diǎn)自組織動(dòng)態(tài)多向性無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸傳感器的網(wǎng)絡(luò)研究同時(shí)進(jìn)行工作，這主要是因?yàn)闊o(wú)線通信的距離有一定的局限性，因此在實(shí)際的設(shè)計(jì)中就需要通過(guò)相應(yīng)的技術(shù)和協(xié)議使多個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)互聯(lián)，這樣就可以形成無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)，最終就能促使相鄰節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)發(fā)[2]。在無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)軟件的設(shè)計(jì)中，其傳感器中只有硬件是不能進(jìn)行工作的，要想使其進(jìn)行正常的運(yùn)行，就需要相應(yīng)的嵌入式軟件共同實(shí)現(xiàn)，無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)嵌入式系統(tǒng)軟件中主要包含數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊、數(shù)據(jù)的收發(fā)模塊和能源管理模塊。數(shù)據(jù)采集模塊主要是為了實(shí)現(xiàn)傳感器的驅(qū)動(dòng)程序的運(yùn)行，同時(shí)對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行校正，之后將校正完成以后的數(shù)據(jù)在存儲(chǔ)區(qū)域進(jìn)行存儲(chǔ)。數(shù)據(jù)的預(yù)處理模塊，這一模塊主要是為了對(duì)傳感器采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行簡(jiǎn)單的處理，這樣就能充分的降低數(shù)據(jù)的傳輸量，從而避免傳輸線路中存在的瓶頸問(wèn)題的出現(xiàn)。數(shù)據(jù)的收發(fā)模塊主要是為了實(shí)現(xiàn)對(duì)傳感器數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收基站的數(shù)據(jù)。能源管理模塊主要是進(jìn)行節(jié)能以及低功耗的設(shè)計(jì)。網(wǎng)關(guān)的設(shè)計(jì)主要是為了實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)和無(wú)線傳感器之間的通信。上層管理軟件的設(shè)計(jì)主要是為了對(duì)傳感器傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)的處理，使其能夠按照用戶的需要將數(shù)據(jù)進(jìn)行展現(xiàn)。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在當(dāng)前社會(huì)經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展的過(guò)程中，無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)由于其本身安裝、后期維修簡(jiǎn)單等優(yōu)勢(shì)，已經(jīng)在諸多領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，這種系統(tǒng)在機(jī)房中的應(yīng)用，能夠充分的解決機(jī)房中布線不美觀的問(wèn)題，同時(shí)的還具有一定的經(jīng)濟(jì)性。要想更好的將這一系統(tǒng)在機(jī)房監(jiān)控中進(jìn)行應(yīng)用，就需要不斷的對(duì)相關(guān)的系統(tǒng)以及軟件進(jìn)行優(yōu)化，這樣才能更好的實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)房環(huán)境的監(jiān)控，從而使監(jiān)控的準(zhǔn)確性和可靠性得到有效的保證。

參考文獻(xiàn)

[1]秦紅波.基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的PC臺(tái)式機(jī)實(shí)時(shí)防盜智能檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].長(zhǎng)江大學(xué)學(xué)報(bào)（自科版），2015，12（10）：48-51+4.

[2]陳武.物聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)在數(shù)據(jù)機(jī)房建設(shè)中的應(yīng)用研究[J].信息系統(tǒng)工程，2016，（12）：70-72.endprint