Adatgyűjtő hálózat tervezése ZigBee modulokkal

OData támogatás
Konzulens:
Dr. Tóth Csaba
Méréstechnika és Információs Rendszerek Tanszék

Diplomatervemben az IEEE 1451 szabvány által bevezetett hálózati csatoló – hálózatfüggetlen átalakító struktúra alkalmazhatóságát vizsgálom ZigBee hálózatokban. Feladatom egy minta adatgyűjtő rendszer megtervezése volt, melyben a hálózati műveleteket végző részt és a mérést végző részt egy jól definiált interfész – akár hardveres, akár szoftveres – választja el egymástól.

A dolgozat elején megvizsgálom a kültéri szenzorhálózatokkal szemben támasztott általános követelményeket, kiegészítve azokat feladatspecifikus elvárásokkal, mint például az Atmel ZigBit modulok, a hozzájuk való BitCloud software stack, és az IEEE 1451 filozófiáját követő struktúra alkalmazása.

Röviden ismertetem a ZigBee szabványt és annak egy implementációját, a BitCloudot, Atmel ZigBit modulokra. Nagy vonalakban bemutatom az IEEE 1451 szabványcsaládot, az általa bevezetett struktúrát, és két – számomra fontos – elemét, a mértékegység- és az adatábrázolást.

Megvizsgálok néhány, az IEEE 1451 alkalmazása során felmerülő kérdést és problémát, majd megfogalmazom a mintarendszer vázlatos specifikációját.

Felvázolok egy digitális pont-pont interfészt, melyet a funkciókat hardveresen szétválasztó struktúrához terveztem az IEEE 1451.2 TII interfésze alapján, az energiatakarékosságra optimalizálva. Bemutatom ennek az interfésznek egy részleges megvalósítását egy vezeték nélküli kézremegésmérő rendszerben, a WILMA-ban.

Felvázolom a funkciók szoftveres szétválasztásának alkalmazhatóságát demonstráló meteorológiai jeleket mérő szenzorhálózat rendszertervét, illetve a tervezés során felmerült problémákat. Bemutatom a szenzorhálózat hálózati csatolóin futó alkalmazást, majd pedig vázolok egy általános szoftverfelépítést a hálózatfüggetlen szenzorblokkok rendszerhez történő illesztésének megkönnyítésére. Bemutatom a node-ok időmérését megvalósító kalendárium IC kezelésére írt BSP blokkot és a fejlesztés megkönnyítése érdekében tervezett fejlesztőkártyát.

A dolgozat végén értékelem és összehasonlítom a diplomatervben felvázolt interfészmegoldásokat.

Letölthető fájlok

A témához tartozó fájlokat csak bejelentkezett felhasználók tölthetik le.