基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的機房環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)

馬桂蓮

摘 要：在當(dāng)前科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展的過程中，信息采集技術(shù)也得到了快速，無線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)也取得了突飛猛進的發(fā)展，在監(jiān)控領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用，因為這種技術(shù)的應(yīng)用不僅能夠提高測量結(jié)果的準確性，同時在后期進行部署的時候也更加方便，具有極強的擴充性，具有良好的經(jīng)濟性，同時工作效率能夠得到有效的保證。本文主要研究基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的機房環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)。

關(guān)鍵詞：無線傳感器網(wǎng)絡(luò)；機房環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)；實現(xiàn)

中圖分類號：TP277 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2017）18-0019-01

在傳統(tǒng)的機房環(huán)境的感知系統(tǒng)中，通常都是基于在線集中監(jiān)控的模式，這種監(jiān)控模式不僅造價昂貴，同時其外部結(jié)構(gòu)缺乏美觀性，并且在準確性以及可靠性方面存在明顯的不足。為了改善這一現(xiàn)象，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的出現(xiàn)已經(jīng)逐漸取代了傳統(tǒng)的傳感網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)對機房環(huán)境的有效改善，下面就具體對基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的機房環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)進行分析。

1 簡述無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

無線傳感器網(wǎng)路是一種基于低功耗無線電通信技術(shù)、集成電路技術(shù)、嵌入式計算技術(shù)以及微型傳感器技術(shù)，這種技術(shù)是由諸多微型無線傳感器節(jié)點構(gòu)成的能夠進行相互通信的節(jié)點群。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的技術(shù)主要包含電腦設(shè)計技術(shù)、低功耗無線通信技術(shù)、微型芯片處理、專用計算機技術(shù)、電路設(shè)計技術(shù)和微傳感器技術(shù)等，不同的傳感器節(jié)點均由電源模塊、傳感模塊、無線模塊以及處理模塊組成，傳感模塊主要的功能就是進行數(shù)據(jù)的監(jiān)測，處理模塊則是對相應(yīng)的數(shù)據(jù)進行儲存和簡單的處理，無線模塊主要是為了實現(xiàn)數(shù)據(jù)的交互[1]。電源模塊則是為了對不同電源傳感器節(jié)點進行電力的供應(yīng)。使用無線傳感器網(wǎng)絡(luò)能夠?qū)ΜF(xiàn)場的實際環(huán)境進行實時的感知，同時進行信息的處理和輸送，這樣用戶就能及時的掌握監(jiān)控對象的實際情況。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在實際的使用中，并不存在布線方面的問題，因此安裝以后后期維護都比較方便、簡單。

2 基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的機房環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)

基于無線傳感器網(wǎng)路的機房環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計首先應(yīng)該進行總體架構(gòu)的設(shè)計，然后進行硬件的選型，最后進行軟件的設(shè)計，下面具體對其進行分析：

2.1 總體架構(gòu)

由于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在機房中的使用能夠有效的彌補傳統(tǒng)傳感器中存在的問題，同時還具有一定的經(jīng)濟性，因此可以將其在機房中進行設(shè)計和應(yīng)用。在總體方案的設(shè)計中，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)可以分為計算機上層管理軟件以及無線傳感器網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)。子系統(tǒng)也就是無線傳感器終端的節(jié)點群，可以通過動態(tài)協(xié)同的自組織算法進行計算，不同的節(jié)點可以根據(jù)傳感器的類型進行無線模數(shù)據(jù)的處理。上層管理軟件主要是對無現(xiàn)傳感器收集的信息進行分析和存儲，這樣就能為客戶提供相應(yīng)的監(jiān)控視圖，Sink節(jié)點連接子系統(tǒng)和上層管理系統(tǒng)，利用Sink節(jié)點和基站進行連接，這樣傳感器的數(shù)據(jù)就能在Sink節(jié)點進行匯集，然后通過基站將其最終向監(jiān)控主機進行上傳。圖1為系統(tǒng)方案的圖示。

2.2 系統(tǒng)設(shè)計中硬件的選擇

在機房環(huán)境的感知系統(tǒng)的設(shè)計中，處理器需要使用單片機MCU或者嵌入式CPU；通信單元需要選擇低耗、短距無線通訊的元件，通常情況下關(guān)于數(shù)據(jù)的交互可以按照ZigBee協(xié)議進行；傳感器的類型需要根據(jù)被檢測對象的信號形式以及傳感器所屬的功能模塊決定。通常情況下其中包含溫度傳感器、煙霧傳感器、濕度傳感器以及光強傳感器和浸水傳感器等。

2.3 軟件的設(shè)計

軟件的設(shè)計主要包含機房環(huán)境監(jiān)控中無線傳感器網(wǎng)絡(luò)設(shè)計、無線傳感器節(jié)點軟件的設(shè)計、網(wǎng)關(guān)節(jié)點軟件的設(shè)計、上層管理軟件的設(shè)計。首先在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計中，開發(fā)工作必須和單個傳感器的節(jié)點自組織動態(tài)多向性無線數(shù)據(jù)傳輸傳感器的網(wǎng)絡(luò)研究同時進行工作，這主要是因為無線通信的距離有一定的局限性，因此在實際的設(shè)計中就需要通過相應(yīng)的技術(shù)和協(xié)議使多個傳感器節(jié)點實現(xiàn)互聯(lián)，這樣就可以形成無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，最終就能促使相鄰節(jié)點的數(shù)據(jù)實現(xiàn)轉(zhuǎn)發(fā)[2]。在無線傳感器節(jié)點軟件的設(shè)計中，其傳感器中只有硬件是不能進行工作的，要想使其進行正常的運行，就需要相應(yīng)的嵌入式軟件共同實現(xiàn)，無線傳感器節(jié)點嵌入式系統(tǒng)軟件中主要包含數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊、數(shù)據(jù)的收發(fā)模塊和能源管理模塊。數(shù)據(jù)采集模塊主要是為了實現(xiàn)傳感器的驅(qū)動程序的運行，同時對采集的數(shù)據(jù)進行校正，之后將校正完成以后的數(shù)據(jù)在存儲區(qū)域進行存儲。數(shù)據(jù)的預(yù)處理模塊，這一模塊主要是為了對傳感器采集的數(shù)據(jù)進行簡單的處理，這樣就能充分的降低數(shù)據(jù)的傳輸量，從而避免傳輸線路中存在的瓶頸問題的出現(xiàn)。數(shù)據(jù)的收發(fā)模塊主要是為了實現(xiàn)對傳感器數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收基站的數(shù)據(jù)。能源管理模塊主要是進行節(jié)能以及低功耗的設(shè)計。網(wǎng)關(guān)的設(shè)計主要是為了實現(xiàn)計算機和無線傳感器之間的通信。上層管理軟件的設(shè)計主要是為了對傳感器傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進行實時的處理，使其能夠按照用戶的需要將數(shù)據(jù)進行展現(xiàn)。

3 結(jié)語

綜上所述，在當(dāng)前社會經(jīng)濟不斷發(fā)展的過程中，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)由于其本身安裝、后期維修簡單等優(yōu)勢，已經(jīng)在諸多領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，這種系統(tǒng)在機房中的應(yīng)用，能夠充分的解決機房中布線不美觀的問題，同時的還具有一定的經(jīng)濟性。要想更好的將這一系統(tǒng)在機房監(jiān)控中進行應(yīng)用，就需要不斷的對相關(guān)的系統(tǒng)以及軟件進行優(yōu)化，這樣才能更好的實現(xiàn)對機房環(huán)境的監(jiān)控，從而使監(jiān)控的準確性和可靠性得到有效的保證。

參考文獻

[1]秦紅波.基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的PC臺式機實時防盜智能檢測系統(tǒng)設(shè)計[J].長江大學(xué)學(xué)報（自科版），2015，12（10）：48-51+4.

[2]陳武.物聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)在數(shù)據(jù)機房建設(shè)中的應(yīng)用研究[J].信息系統(tǒng)工程，2016，（12）：70-72.endprint