基于无线传感器网络的多点位检测系统研究

来源 :北京邮电大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:MRMAMING
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随着时代的发展,信息的需求量增大,人们与物理世界的交互也愈加频繁,催生了无线传感器网络(WSN)的迅速发展,贯穿了信息的感知、处理到信息的无线传输这条信息流走向。近年来,WSN在医学领域的应用解决了许多难题,然而,我国药品与医疗设备的管理仍显薄弱,麻醉药等一类特殊管制药品的流通与使用急需现代科学的管理手段,针对此现状,本文以实际应用需求为动力,以应用性技术研究为目的,设计搭建了一套以WSN为关键技术的多点位检测系统,实现了药品的在位状态检测、存取及监控管理等功能,促进了医务人员对管制类药品的规范化监管。本系统采用微动开关搭配CPLD的结构实现对多点位药品的在位状态等信息的采集,采用CC2430模块搭建ZigBee网络以实现多对一的无线通信,并通过串口将信息发送至上位机,借由无线传感器网络的搭建实现药品的实时监控与便捷管理。系统以柜体封装,高集成度且安全性良好;采用触屏式上位机,搭配软件系统可操作性强;采用指纹密码双重开锁方式,更提高了安全系数。此外,系统亦可通过对传感器种类的更换和分布位置的调整,应用于诸多小型物品存放系统,具备广泛的应用价值。论文完成的主要工作包括:(1)分析实际需求,制定整体解决方案并设计系统工作流程。搭建系统,包括了从数据采集到数据处理单元,无线传输以及上位机的显示控制单元,完成了WSN的传感、汇聚和管理节点的设计。(2)完成了包括传感器、微处理器、无线通信模块、上位机、电控锁及指纹识别模块等的硬件设计,实现了药品存储柜体的结构设计和控制电路原理的设计等工作。(3)完成了系统的软件程序设计,包括对微处理器CPLD的硬件语言Verilog HDL的编程,无线通信模块CC2430的通信协议的程序设计等,采用ZigBee技术进行无线网络的组网,搭建7RFD-1FFD星型无线网络,以及完成上位机药品管理系统的程序开发。
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