Specifications

vii
3.3.1 Hardware Interface Layer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
3.3.2 Memory Management Layer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
3.3.3 Networking Layer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
3.3.4 Operating System Layer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
3.3.5 Application Layer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
3.4 Enclosure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
4 Implementation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
4.1 Hardware Analysis and Selection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
4.1.1 Power Supply . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
4.1.2 Controller . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
4.1.3 SDI-12 Communications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
4.1.4 Analog Measurements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
4.1.5 Digital Measurements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
4.1.6 Serial Communications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
4.1.7 ZigBee Radio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
4.1.8 External SPI Flash . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
4.1.9 Removable Memory . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
4.1.10 User Interface Module . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
4.2 Construction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
5 Testing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
5.1 Alpha Testing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
5.1.1 Power Consumption . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
5.1.2 Power Ports . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
5.1.3 Cost . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
5.1.4 Time . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
5.1.5 Versatility . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
5.1.6 Communication Interfaces . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
5.1.7 Removable Data Storage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
5.1.8 User Interfaces . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
5.1.9 Ruggedness . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
5.2 Beta Testing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
5.2.1 Phase One . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51
5.2.2 Phase Two . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51
5.2.3 Phase Three . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
6 Conclusions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54
6.1 Project Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54
6.2 Resulting Product . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54
6.3 Recommendations and Future Work . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57