如何使用ANT傳感器網絡實現溫度監測系統的設計和實現

　　隨著傳感器技術、嵌入式技術和無線通信技術的飛速發展，無線傳感器網絡技術日趨成熟，其在農業自動化、生態監測 和智能家居等領域的應用越來越廣泛?；跓o線傳感器網絡的溫度監測技術，彌補了傳統監測技術測量精度低、實時性差、部署工作量大和成本高等不足，成為工程應用領域一個備受關注的課題。

　　本文 研究 了無線傳感器網絡的通信協議 分析 比較了 目前 廣泛使用的 ZigBee 、 ANT 等通信協議 的優缺點，并根據溫室及 智能 樓宇 等應用環境的 溫度變化規律和空間 特征 ，設計了基于 ANT 無線傳感器網絡的溫度監測系統 的網絡拓撲、節點電路圖和節點軟件流程圖并最終實現 了整個系統平臺。 經 測試驗證 本系統符合 最初的 設計目標：超低功耗、實時性和低成本 。本文 所做 的主要 工作 如下：

　　1 、 針對 無線傳感器網絡 ZigBee 協議開發難度大 、開發周期長、成本高 等缺點 充分利用 ANT 協議易開發、低成本、超低功耗等 優勢 并 結合溫度監測的 實際 應用環境， 設計了基于 ANT 無線傳感器網絡的溫度監測系統 。 本系統由三種節點組成：傳感器節點、中繼節點和匯聚節點。傳感器節點負責采集并發送溫度數據，中繼節點負責接收溫度數據并將其傳輸至匯聚節點，匯聚節點接收所有節點采集的溫度數據并發送至用戶客戶端。 節點 主要 由溫度傳感器、微處理器和 ANT 引擎 三大部分 構成。

　　2 、 分析比較市場上廣泛使用的溫度傳感器、微 處理器和 ANT 芯片型號，設計了以DS18B20 為溫度傳感器、 MSP430 單片機為微處理器、 nRF24AP2 為 ANT 引擎的超低功耗節點。 DS18B20 與其他溫度傳感器相比，具有適當的測溫范圍和精度，極簡單的接口；MSP430 單片機與 51 等 其他型號 單片機相比， 功耗更低，開發更簡單 ，更適合用于 以電池作為電源 的系統； nRF24AP2 是開發者普遍使用、在 我 國市場上易于購買的 ANT 芯片。

　　3 、 基于分層思想設計了傳感器節點、中繼節點和匯聚節點的軟件。三種節點的軟件設計分三層實現，分別是應用層、接口層和驅動層。應用層主要 實現節點的初始化和消息處理；接口層主要實現消息的構建和解碼；驅動層主要實現 位、字節的讀寫。 遵循軟件測試的基本原則，對系統進行了單元測試、集成測試和性能測試，驗證了系統的功能和性能。