Tìm hiểu khung dữ liệu từ mạng wsn ứng dụng trên máy tính và website

Đồ án tốt nghiệp ngành Công nghệ thông tin MỤC LỤC Trang TÓM TẮT Chương 1: Giới thiệu mạng WSN, vi điều khiển CC1010 mô hình triển khai mạng WSN 1.1 Tổng quan mạng cảm nhận không dây WSN 1.1.1 Giới thiệu 1.1.2 Những khó khăn vấn đề chọn đường thiết kế mạng WSN 1.2 Giới thiệu vi điều khiển CC1010 ứng dụng làm nút mạng WSN 1.2.1 Đặc điểm 1.2.2 Sơ đồ chân tín hiệu 1.3 Mơ hình triển khai mạng WSN .8 1.4 Kết luận Chương : Tìm hiểu khung liệu mạng WSN phần mềm nhúng nút mạng WSN 2.1 Tìm hiểu khung liệu mạng WSN 2.2 Phần mềm nhúng nút mạng WSN 11 2.3 Đánh giá thực tế 12 Chương 3: Viết chương trình thu nhận liệu từ nút mạng WSN truyền PC, lưu trữ thành tệp tin thực quảng bá tự động 14 3.1 Thu nhận liệu từ nút mạng WSN truyền PC thực 14 lưu trữ thành tệp tin .14 3.1.1 Giới thiệu ngôn ngữ Visual Basic 6.0 .15 3.1.2 Lập trình giao tiếp qua cổng COM VB 15 Nguyễn Đình Thái –CT701 Trang Đồ án tốt nghiệp ngành Công nghệ thông tin 3.1.2.1 Điều khiển Microsoft Comm Control 6.0 .15 3.1.2.2 Thiết lập tham số .16 3.1.2.3 Nhận liệu 16 3.1.2.4 Xuất liệu .18 3.1.2.5 Thuộc tính khác .18 3.1.2.6 Sự kiện On_Comm() .20 3.1.3 Làm để thu nhận liệu từ cổng COM lưu trữ kết thành tập tin máy tính 22 3.2 Thực việc tự động quảng bá tập tin mạng .25 3.2.1 Giới thiệu .25 3.2.2 Lựa chọn ngôn ngữ Visual Basic 6.0 .26 3.3 - Kết luận .29 Chương 4: Tự động quảng bá nội dung tập tin kết thu từ mạng WSN hiển thị Website .30 4.1 Giới thiệu công nghệ Website 30 4.2 Triển khai ứng dụng Website cho hệ thống mạng WSN 30 4.2.1 Lựa chọn ngôn ngữ PHP 30 4.2.2 Xây dựng chương trình 31 KẾT LUẬN 33 TÀI LIỆU THAM KHẢO 35 Nguyễn Đình Thái –CT701 Trang Đồ án tốt nghiệp ngành Công nghệ thông tin TÓM TẮT Hầu hết ứng dụng mạng WSN dùng để giám sát, theo dõi hệ thống cảm nhận thông tin liệu từ môi trường gửi trung tâm Khi cần phải có người theo dõi, trực trung tâm xử lý để quan sát bắt tình hình Nhưng điều thật bất cập mà ta suốt ngày phải ngồi bên máy vi tính để theo dõi, điều làm tăng chi phí thời gian quan sát bên hệ thống Mạng cảm nhận không dây (Wireless Sensor Network-WSN) thu thập thông tin liệu môi trường vị trí nút mạng chuyển thơng tin nút sở (Base Node ) Nút sở kết nối với máy tính để lưu trữ, xử lý hiển thị kết đo từ nút mạng Nhờ công nghệ Internet, kết đo nút mạng không quan sát theo dõi máy tính đơn lẻ nối nút sở, cập nhật vào website vậy, khắp nơi trái đất, vào nào, người nắm bắt thơng tin thời gian thực cách nhanh nhất, tức thời nơi có triển khai WSN Bản luận văn tốt nghiệp “ Tìm hiểu khung liệu từ mạng WSN ( Wirless Sensor Network ), ứng dụng máy tính Website ” tổng qt hố mạng WSN, tìm hiểu khung liệu mạng WSN, nghiên cứu viết phần mềm nhúng cho nút WSN, lưu trữ liệu máy tính thực tự động quảng bá thơng tin thu website Luận văn gồm có chương nội dung: Chương 1: Giới thiệu mạng WSN, vi điều khiển CC1010 ( ứng dụng xây dựng nút mạng WSN ) mơ hình triển khai mạng WSN, chương giới thiệu cách tổng quát mạng cảm nhận không dây ứng dụng thu thập liệu môi trường sử dụng vi điều khiển CC1010 hãng CHIPCON mơ hình triển khai mạng WSN Chương 2:Tìm hiểu khung liệu mạng WSN phần mềm nhúng nút WSN, chương tìm hiểu khung liệu WSN phần mềm nhúng nút mạng WSN Nguyễn Đình Thái –CT701 Trang Đồ án tốt nghiệp ngành Công nghệ thông tin Chương 3: Viết chương trình thu nhận liệu từ nút mạng WSN truyền PC, lưu trữ thành tệp tin thực quảng bá tự động, chương nói vấn đề thu nhận lưu trữ liệu thành tệp PC thực tự động quảng bá liệu Chương 4: Tự động quảng bá nội dung tập tin kết mạng WSN lên nội dung Website, mục đích chương nói tầm quan trọng việc tự động quảng bá làm để quảng bá nội dung tập tin kết lên Website Phần kết luận tổng kết công việc thực kết nghiên cứu thực nghiệm đạt được, đồng thời đề cập đến công việc hướng nghiên cứu tương lai Nguyễn Đình Thái –CT701 Trang Đồ án tốt nghiệp ngành Công nghệ thông tin Chương 1: Giới thiệu mạng WSN, vi điều khiển CC1010 mơ hình triển khai mạng WSN 1.1 Tổng quan mạng cảm nhận không dây WSN 1.1.1 Giới thiệu Có lẽ khái niệm mạng cảm nhận khơng dây cịn lạ với nghe nói đến, nhiên hiểu đơn giản mạng WSN sau: Nó gồm mạch chứa CPU (vi điều khiển ), thu phát sóng radio cảm biến có khả cảm nhận mơi trường Mạng cảm nhận không dây thu thập liệu môi trường đời đáp ứng cho nhu cầu thu thập thông tin môi trường tập hợp điểm xác định khoảng thời gian định nhằm phát xu hướng quy luật vận động mơi trường 1.1.2 Những khó khăn vấn đề chọn đường thiết kế mạng WSN  Phân bố nút  Tiêu thụ lượng  Phương pháp báo cáo số liệu  Tính khơng đồng nút/tuyến  Khả chống lỗi  Khả định cỡ  Tính động mạng  Mơi trường truyền dẫn  Khả giám sát  Kết hợp số liệu  Chất lượng dịch vụ Nguyễn Đình Thái –CT701 Trang Đồ án tốt nghiệp ngành Công nghệ thông tin 1.2 Giới thiệu vi điều khiển CC1010 ứng dụng làm nút mạng WSN Chip CC1010 vi xử lý thích hợp cho ứng dụng truyền nhận khơng dây CC1010 tích hợp nhiều tính phục vụ cho ứng dụng khơng dây truyền- nhận vô tuyến, biến đổi ADC, nhớ lập trình Flash, kích thước nhỏ, tiêu thụ lượng thấp… Vì CC1010 cần đến thành phần phụ trợ khác để trở thành nút mạng mạng cảm nhận không dây 1.2.1 Đặc điểm  Bộ thu phát sóng sóng vơ tuyến 300-1000 MHz  Tiêu thụ dịng thấp (9.1 mA chế độ thu )  Có thể lập trình cho cơng suất đầu tới +10dBm  Tốc độ truyền RF có để đạt tới 76.8 kbit/s  Lõi vi điều khiển họ 8051  Tốc độ xử lý 2.5 lần vi điều khiển 8051 chuẩn  32 kB Flash, 2048 + 128 Byte SRAM  kênh ADC 10 bit, timers / 2PWMs, UARTs, RTC, Watchdog, SPI, mã hố DES tích hợp bên trong, 26 cổng I/O  Nguồn cung cấp 2.7 – 3.6V  Cần thành phần ngồi, có khả gỡ lỗi cách sử dụng chương trình dịch Keil µVision2 IDE qua cổng nối tiếp Nguyễn Đình Thái –CT701 Trang Đồ án tốt nghiệp ngành Công nghệ thông tin 1.2.2 Sơ đồ chân tín hiệu Hình 1.2.2 : Sơ đồ chân tín hiệu CC1010 Nguyễn Đình Thái –CT701 Trang Đồ án tốt nghiệp ngành Công nghệ thông tin 1.3 Mơ hình triển khai mạng WSN Hình 1.3 a– Mơ hình triển khai mạng cảm nhận sử dụng CC1010 Cơ chế hoạt động : WSN thu thập liệu môi trường phải thực chức : thu thập liệu, phân tích liệu biểu diễn liệu 1.4 Kết luận Trong chương trình bày đặc điểm mạng cảm nhận không dây ứng dụng thu thập liệu mơi trường, đặc tính vi điều khiển CC1010 dùng làm nút mạng mơ hình triển khai mạng WSN sử dụng CC1010 Trong chương tìm hiểu khung liệu mạng WSN phần mềm nhúng nút mạng WSN Nguyễn Đình Thái –CT701 Trang Đồ án tốt nghiệp ngành Công nghệ thơng tin Chương : Tìm hiểu khung liệu mạng WSN phần mềm nhúng nút mạng WSN 2.1 Tìm hiểu khung liệu mạng WSN Với hệ thống mạng ( có dây / không dây ) vấn đề nắm bắt, hiểu thấu đáo khung truyền liệu hệ thống cải tiến hiệu suất truyền - nhận liệu, làm xác kết lưu trữ, xử lý sau dễ dàng viết phần mềm nhúng cho nút mạng WSN Tuỳ mơ hình triển khai, đơn bước hay đa bước, ta thêm vào trường thơng tin tạo thuận lợi cho việc truyền - nhận liệu Về bản, khung liệu hệ thống WSN gồm có trường sau: DataLen byte Flags byte Destination byte pDataBuffer byte Status byte Trong đó, Destination : trường chứa địa nút nhận, byte Flags : cờ thiết lập cho nút truyền, byte DataLen: độ dài pDataBuffer, byte pDataBuffer: địa liệu cần truyền, byte Độ dài pDataBuffer DataLen status: trạng thái nút truyền (BUSY, IDLE, TRANSMITTING, TX_STARTED) Đây khung liệu cho phần mềm nhúng nút WSN, hồn tồn mở rộng thêm cách thức truyền, ta cần thêm vào số trường thông tin  Truyền liệu từ Master tới EndPoint: Nguyễn Đình Thái –CT701 Trang Đồ án tốt nghiệp ngành Công nghệ thông tin Định dạng liệu truyền từ Master qua chặng trung gian cho Endpoint sau: LEN byte NEXTHOP DESTADDRESS byte CMD byte CRC byte byte Hình 2.1.b : Định dạng liệu truyền từ Master đến Endpoint Trong đó, ý nghĩa trường sau: + LEN: độ dài gói tin, byte + EndPoint: nút mạng cuối mà Master muốn gửi gói tin đến + NEXTHOP: Địa nút tới đích ( nút trung gian ), byte + DESTADDRESS: Địa Endpoint, byte + CMD: Lệnh gửi cho Endpoint phải thi hành + CRC: Mã vòng dư, để kiểm tra lỗi truyền- nhận liệu, byte  Định dạng liệu truyền Master Định dạng liệu Endpoint truyền trung tâm sau: LEN PARENTADDRESS DESTADDRESS CMD DATA CRC Hình 2.1.c: Định dạng liệu truyền Master Trong đó, ý nghĩa trường sau: Nguyễn Đình Thái –CT701 Trang 10