远距离低功耗无线传感网络终端节点的设计与实现

声明

致谢

摘要

第一章 绪论

1．1 课题研究背景及意义

1．2 国内外研究现状

1．3 本文研究内容

第二章 远距离低功耗无线通信技术概述

2．1 无线传感器网络技术概述

2．1．1 无线传感器网络系统架构

2．1．2 无线传感器网络终端节点的功能模块组成

2．2 LoRaWAN概述

2．2．1 LoRaWAN系统架构

2．2．2 LoRaWAN终端设备类型

2．3 LoRa技术简介

2．3．1 LoRa扩频通信原理

2．3．2 LoRa技术概述

2．3．3 LoRa数据包结构

2．3．4 LoRa空中唤醒技术

2．4 本章小结

第三章 终端节点硬件及软件设计

3．1 终端节点硬件总体设计方案

3．2．1 MCU模块芯片选型及电路设计

3．2．2 传感器模块芯片选型及电路设计

3．2．3 射频模块芯片选型及电路设计

3．2．4 供电模块电路设计

3．2．5 USB转串口模块电路设计

3．3．1 终端节点主程序流程

3．3．2 数字式数字式传感器软件设计

3．3．3 模拟量传感器数据采集

3．3．4 UART接口程序设计

3．3．5 SX1278芯片初始化程序设计

3．3．6 SX1278芯片数据收发程序设计

3．4 终端节点低功耗程序设计

3．4．1 MCU模块

3．4．2 I／O端口控制

3．4．3 射频收发模块低功耗设计

3．5 本章小结

第四章 终端节点的测试

4．1 终端节点最终PCB实物图

4．2 终端节点各模块功能测试

4．2．1 电源模块测试

4．2．2 12C总线时序测试

4．2．3 串口功能模块测试

4．2．4 射频收发模块测试

4．3 终端节点低功耗测试

4．3．1 MCU模块低功耗模式下的电流测量

4．3．2 传感器模块电流测量

4．3．3 终端节点电流消耗及电池寿命预估

4．4 本章小结

第五章 终端节点室外定位应用研究

5．1 WSN节点定位模型

5．1．1 三边定位法

5．1．2 三角定位法

5．1．3 极大似然估计定位法

5．2 终端节点室外定位方法

5．3 基于RSSI测距的终端节点室外定位算法

5．4 基于K均值聚类的终端节点室外定位算法

5．5 本章小结

第六章 总结与展望

6．1 总结

6．2 展望

参考文献

攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况