基于嵌入式系统的无线Mesh网络环境监测系统
1）高美娟、张帆2）田静文
设计报告北京联合大学 ttgg500@163.com 北京化工大学 ttjjww999@163.com
摘要
一种基于无线网以嵌入式系统ARM9 S3C2410微处理器为核心的环境监测系统已经被设计出来。这种柔性的自组织无线网状网络是用来实现实时采集和监测大气环境如SO2，NO2，NO，温度，湿度和空气压力等参数的多跳无线通信网络结构的系统，系统的硬件体系结构的设计和系统工作程序已经给出。整个监控系统可迅速安排，迅速撤出自我修复能力不强和网络稳定性差的基站，可用于各种突发的大气环境监测。
二、介绍
随着现代工业的快速发展和人类社会的不断进步，人们所要求的更好的居住环境正在逐步改善。然而，环境污染的问题也随着时间愈发严重。因此，环境监测是解决这一矛盾必不可少的步骤。环境监测的目的是为了准确反映环境质量现状，为环境管理、污染控制和环境规划等提供及时、全面的科学发展依据。在人群中，生物的生存和环境的污染生态平衡的影响程度可以全面准确地领会和环境质量的正确评价可以通过什么，但监测环境状况的进一步进行。
一种基于无线网状网与嵌入式系统ARM9 S3C2410微处理器为核心的环境监测系统已经被设计出来。柔性的自组织无线网状网络是用来实现实时采集、监测大气环境如SO2， NO2，NO ，温度，湿度和空气压力等参数的多跳无线通信网络结构的系统，系统的硬件体系结构设计在系统工作程序中已经给出。整个监控系统可迅速安排、迅速撤出不支持基站，而且具有很强的自我修复能力和网络健壮性，可用于各种偶然的大气环境监测。
随着现代工业的快速发展和人类社会的不断进步，人们要求的更好的居住环境正在逐步改善。然而，环境污染的问题也愈发严重。因此，环境监测是解决这一矛盾必不可少的步骤。环境监测的目的是为环境管理污染控制和环境规划等提供准确、及时、全面的发展趋势科学依据和环境现状质量。随着监测环境状况的进一步进行，生物的生存和环境的污染生态平衡的影响程度可以全面准确地领会和正确评价。
大气环境监测是环境监测的一个重要方面。通过监测硫化物、氮氧化物在大气中的含量，以及气象因素如温度、湿度、气压等所得到的基本数据和信息，为大气污染的治理提供了分析控制方法。在中国有两种方法来监测大气电流：传统的人工采样和通过自动化进口设备控制实验室分析法。人工取样方法采用相对简单的设备，易于操作，但也只限于测量在一定时间内对环境的大气成分。同时，该方法具有一定程度的损害操作人员的身体和精神健康；用进口自动化设备的大气环境监测特征准确，灵敏，良好的实时性能，但使用的设备一般比较复杂，运行维护成本高。因此，它不适用于大多数小型和中型的城市。
为了改善现有的环境监测设备，有一种基于嵌入式系统的无线网状网络大气环境监测系统正在被研究。该系统与ARM9的核心可以实时监测的参数如SO2，
NO2，NO，以及温度，湿度，气压，大气环境等，并通过网发送采集参数的无线监测中心网络，我们可以得到各种气体和气象因子的监测区域的浓度的实时监测信息，以实现最新的大气环境条件下，只要环境监测人员安排监控系统与需求的大气环境，我们都采用嵌入式系统与无线网状网络技术，从而可以降低成本，并提高监测系统的效率。基于无线网状网络的环境监测系统可以实现在一个区域的环境监测网络的快速布置，充分利用动态自组织的功能，以保证关节或网络中的节点随时退出没有对整个网络进行通信的功能。此外，我们还可以反复在需要重点监测区域安排冗余测量点，然后，即使任何一点发生故障或损坏，其他点的冗余仍然可以收集该地区的测量数据。通过跳变的所有节点之间的网络中的数据通信，可以维持自愈功能和整个网络的高鲁棒性，并实现了数据的实时测量和传输能力。因此，该系统为大气监测和污染控制提供了有力的保障。
