基于無線傳感器網絡的節(jié)能型圖書館環(huán)境監(jiān)測系統設計與研究.pdf

1、隨著經濟的高速發(fā)展，文化建設越來越深入和全面，我國的圖書館數量也在迅速增長，有效促進了人民的精神文明建設。但同時，如何保證圖書的使用壽命，為讀者提供一個良好的讀書環(huán)境，并做好圖書館的節(jié)能工作，成為了圖書館建設發(fā)展中不可忽視的問題。本文從這些問題出發(fā)，調研了當前我國圖書館的現狀，結合近年來最熱門的技術之一無線傳感器網絡技術，設計并實現了圖書館環(huán)境監(jiān)測系統，能有效地監(jiān)測圖書館的溫濕度環(huán)境變化情況，為上述問題的解決提供了一條有效的途徑。

2、>　　該監(jiān)測系統主要包括無線傳感器監(jiān)測網絡和上層應用軟件兩大部分。監(jiān)測網絡主要用于采集和傳輸圖書館溫濕度等環(huán)境數據，上層應用主要為通過Web等相關技術實時查看環(huán)境數據的變化，以便采取相應的處理措施。
　　本文首先對監(jiān)測系統進行了總體分析與設計，介紹了該監(jiān)測系統的軟硬件總體架構。
　　其次，根據圖書館的內部具體結構和實際監(jiān)測區(qū)域分布，重點研究了無線傳感器網絡的路由算法，以滿足實際監(jiān)測環(huán)境的傳感器數據傳輸。通過對LEPS(Lin

3、kEstimationandParentSelection，鏈路估計和父節(jié)點選擇)、CTP(CollectionTreeProtocol，匯聚樹協議)和LBCTP(LoadComplete-balancedCollectionTreeProtocol，負載均衡匯聚樹協議)三種匯聚算法的優(yōu)缺點分析，在綜合考慮跳數、鏈路質量和節(jié)點能量的基礎上，提出了一種適應圖書館環(huán)境的綠色節(jié)能的ECCTP(EnergyConservationCollect

4、ionTreeProtocol節(jié)能匯聚樹協議)算法。仿真結果表明，ECCTP可以有效降低能耗，同時，能有效延長網絡的生命周期。
　　最后，本文在無線傳感器節(jié)點上，基于TinyOS系統實現了數據采集功能，設計了傳輸的數據包和廣播包，實現了ECCTP路由算法;同時，在網關上基于Android系統搭建了Web服務器，使用了Servlet技術和SQLite數據庫，將采集到的環(huán)境監(jiān)測數據存儲到網關數據庫中，并設計了遠程用戶查看數據的動態(tài)界面