基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的城市商業(yè)密集區(qū)消防監(jiān)控系統(tǒng)示范項目可行性研究報告-wenkub
2023-05-24 22:35:34 本頁面
【正文】 絡(luò)低成本、高冗余的設(shè)計原則為整個系統(tǒng)提供了較強的容錯能力。② 自組織。 ⒉ 項目的必要性和立項意義⒉⒈ 項目的必要性無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是由具有通信與計算能力的微小無線傳感器節(jié)點構(gòu)成的自治網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),是能根據(jù)環(huán)境自主完成指定任務(wù)的“智能”系統(tǒng)。如何預(yù)報、預(yù)防城市火災(zāi)的發(fā)生，特別是在城市商業(yè)發(fā)達的區(qū)域，商店林立、流動人口眾多，傳統(tǒng)的消防監(jiān)控設(shè)備不適宜安裝在這些區(qū)域。現(xiàn)階段火災(zāi)的特點是無法對一些商業(yè)密集區(qū)進行火災(zāi)的監(jiān)控、由于人為因素導(dǎo)致一些已安裝火災(zāi)自動報警系統(tǒng)高層建筑的火災(zāi)信息漏報、遲報，報警設(shè)備出現(xiàn)故障沒有及時恢復(fù)開通，造成火勢蔓延，釀成無法估量的損失。一些重點消防單位雖然根據(jù)要求安裝了火災(zāi)自動報警系統(tǒng)，但由于管理維護不善及值班人員責(zé)任心不強，脫崗、睡覺、酗酒等，致使火災(zāi)時有發(fā)生。隨著微機電系統(tǒng)、通信技術(shù)和計算機技術(shù)的飛速發(fā)展，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)（Wireless Sensor Network，簡稱WSN）作為一種新型的信息技術(shù)日益受到研究人員的高度重視，節(jié)點在自組織成網(wǎng)絡(luò)后，可以將火源位置、溫度等重要信息實時發(fā)送到嵌入式SinkNode，再由嵌入式SinkNode按自定義傳輸協(xié)議傳送到監(jiān)控中心。在無線傳感網(wǎng)絡(luò)中,每個節(jié)點的功能都是相同的,一定數(shù)量的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點分布在整個被觀測區(qū)域中,各個無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點將自己所探測到的信息通過初步的數(shù)據(jù)處理和信息融合之后傳送給網(wǎng)關(guān)節(jié)點。③ 節(jié)點數(shù)量眾多,分布密集。節(jié)點中多類型傳感器的混合應(yīng)用有利于提高探測的性能指標(biāo)。該系統(tǒng)從結(jié)構(gòu)可以分為兩層，在不同的層面上應(yīng)用不同的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)：① 傳感末梢網(wǎng)傳感末梢網(wǎng)端機集微型傳感器、信號處理單元、無線通信模塊于一體,實現(xiàn)對多種目標(biāo)信息的采集、融合和傳輸,是嵌入系統(tǒng)、無線網(wǎng)絡(luò)、傳感器三大技術(shù)集成與匯集的成果,具有微型化、低功耗、易于安裝,即插即用、自識別,自診斷,高可靠性等特點。它大大擴展了傳統(tǒng)傳感器的應(yīng)用范圍，將對人類未來的生活方式產(chǎn)生深遠影響。圖1 傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點示意圖節(jié)點在網(wǎng)絡(luò)中可以充當(dāng)數(shù)據(jù)采集者、數(shù)據(jù)中轉(zhuǎn)站或簇頭節(jié)點（clusterhead node）的角色。在軍事上：使用聲音、壓力等傳感器可以偵探敵方陣地動靜，人員、車輛行動情況，實現(xiàn)戰(zhàn)場實時監(jiān)督、戰(zhàn)場損失評估等；在環(huán)境科學(xué)研究方面：可以實現(xiàn)諸如野生動植物棲息地生態(tài)環(huán)境監(jiān)控，海洋、大氣和土壤的成份監(jiān)控，農(nóng)作物中的害蟲、土壤的酸堿度和施肥狀況監(jiān)控，降雨量、河水水位監(jiān)控，森林火情監(jiān)控，水災(zāi)預(yù)警等；在醫(yī)療上：可以遠程實時監(jiān)控病人的病情，長時間地收集人的生理數(shù)據(jù)，甚至實現(xiàn)在人體內(nèi)植入人工視網(wǎng)膜(由傳感器陣列組成)讓盲人重見光明；在商業(yè)上：無線傳感器網(wǎng)絡(luò)可實現(xiàn)城市車輛監(jiān)測和跟蹤，基礎(chǔ)設(shè)施安全，倉庫管理、家居智能化等應(yīng)用。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)軟件的發(fā)展趨勢是制定協(xié)議棧中各層協(xié)議的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)；充分結(jié)合目前已經(jīng)成熟的無線傳輸技術(shù)，根據(jù)應(yīng)用環(huán)境和網(wǎng)絡(luò)條件，優(yōu)化協(xié)議棧，使各層的協(xié)議能在不同的協(xié)議之間自主切換；結(jié)合容錯性、抗干擾性和功耗等關(guān)鍵指標(biāo)的要求進行全局跨層設(shè)計。u 研究適用于城市消防監(jiān)控的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點、嵌入式Sink Node。研究商業(yè)密集區(qū)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的部署特點，并考慮最小跳數(shù)場，設(shè)計相適應(yīng)的路由機制。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的拓撲結(jié)構(gòu)是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)自組織的關(guān)鍵，有多種形態(tài)和方式，合理的拓撲結(jié)構(gòu)可以提高資源利用率；u 商業(yè)密集區(qū)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的MAC協(xié)議、路由協(xié)議；u 時鐘同步機制。u 加強國內(nèi)外交流，參與國內(nèi)外討論：在項目實施的過程中，不斷消化吸收國內(nèi)外先進水平的研究成果，同時積極參與相關(guān)的國內(nèi)外會議，發(fā)表自己的見解
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