免费论文：M2M无线传感器扩展的设计与实现

无线传感器网络由传感器、感知对象和用户三个要素组成，是由大量传感器节点部署在监测区域后通过自组织方式构成的无线网络，具有大规模、自组织、动态、应用相关、以数据为中心等特点。通过传感器节点监测和采集各种感知对象信息，并经由网络多跳将信息传递给用户，扩展了用户获取信息的能力。M2M，即Machine to Machine 或 Man to Machine，是一种机器间通信机制，涉及到机器之间的交互及人机交互。通过无线通信，M2M扩大了可移动物体信息控制系统和远程信息控制系统的覆盖范围。这种机制可以使人通过无线通信与各种远程设备进行数据交互，因此广泛应用于各种应用领域。本论文基于西门子公司已有工程“M2M系统”的终端模块进行无线传感器网络扩展，将M2M技术与无线传感器网络相结合。在M2M系统终端基础上，设计并实现了一种通用的无线传感器网络。为无线传感器网络技术进一步面向应用奠定了基础。本论文工作通过对无线传感器网络相关技术和研究现状的分析，在无线传感器网络的网络拓扑结构、网络拓扑组织与维护、路由、底层通讯、应用功能等方面均进行了研究与实现。依据通用性设计理念，基于IEEE 802.15.4标准设计并实现了具有层级式树型拓扑的无线传感器网络。首先，根据通用性特点，建立了优化的树型网络拓扑，并由此设计了拓扑的控制和维护方案；之后，根据拓扑结构设计了路由方案；最后，为了满足安全性和节点能耗控制，设计了通用的底层通讯接口。本论文工作设计并实现了通用的传感器节点应用功能，包括监测、控制和数据采集等，开发了对节点上多个传感器的具体应用。并且在PC上实现了终端演示系统，对网络进行图形化显示和控制。最终，将整个网络和终端演示系统连接起来，对所有功能进行了验证，显示了其效果。

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