【正文】 國內(nèi)基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)定位技術(shù)的研究已經(jīng)在一些研究所和高校中展開，主要工作集中在理論研究階段，針對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在城市消防商業(yè)化應(yīng)用的研究尚處于空白。 ? 時 鐘 同步 機制 。 10 ⒊⒉ 研究目標(biāo) 建立適用于城市商業(yè)密集區(qū)消防監(jiān)控的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)原型，從而對城市商業(yè)密集區(qū)的消防狀態(tài)進行實時監(jiān)控，加大監(jiān)控的覆蓋面， 實現(xiàn)早期預(yù)警、自動報警 ，達到防災(zāi)、減災(zāi)的目的。作為數(shù)據(jù)采集者，數(shù)據(jù)采集模塊收集周圍環(huán)境的數(shù)據(jù) (如溫度、濕度 )，通過通信路由協(xié)議直接或間接將數(shù)據(jù)傳輸給基站（ base station）或匯聚點（ sink node）；作為數(shù)據(jù)中轉(zhuǎn)站，節(jié)點除了完成采集任務(wù)外，還要接收鄰居節(jié)點的數(shù)據(jù)，將其轉(zhuǎn)發(fā)給距離基站更近的鄰居節(jié)點或者直接轉(zhuǎn)發(fā)到基站或匯聚點；作為簇頭節(jié)點，節(jié)點負責(zé)收集該簇內(nèi)所有節(jié)點采集的數(shù)據(jù)，經(jīng)數(shù)據(jù)融合后，發(fā)送到基站或匯聚點。 當(dāng)被監(jiān)測區(qū)域中的個別節(jié)點損壞時 ,不會造成該區(qū)域的無線傳感網(wǎng)絡(luò)崩潰 ,網(wǎng)絡(luò)仍能為系統(tǒng)提供可靠的監(jiān)測數(shù)據(jù)。 重點攻關(guān)及產(chǎn)業(yè)化科技項目申報 可行性研究報告 項目名稱： 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 計劃類別： 科 研 攻 關(guān) 申報單位（蓋章）： 南昌航空工業(yè)學(xué)院 聯(lián) 系 人： 舒 堅 聯(lián)系電話： 13970809064 通訊地址： 南昌市豐和南大道 696號南昌航院計算機學(xué)院 管理部門： 南 昌 市 科 學(xué) 技 術(shù) 局 二○○ 六 年 十 月 十 日 2 目 錄 ⒈ 項目概 述 ............................................. 3 ⒉ 項目的必要性和立項意義 ................................ 5 ⒉⒈ 項目的必要性 ..................................... 5 ⒉⒉ 立項的意義 ....................................... 6 ⒉⒊ 國內(nèi)研究現(xiàn)狀與發(fā)展 ............................... 8 ⒊ 研究內(nèi)容 ............................................. 9 ⒊⒈ 研究內(nèi)容 ........................................ 9 ⒊⒉ 研究目標(biāo) ....................................... 10 ⒊⒊ 擬解決的關(guān)鍵問題 ................................ 10 ⒊⒋ 研究方法 ....................................... 10 ⒊⒌ 技術(shù)路線 ....................................... 11 ⒋ 可行性分析 .......................................... 12 ⒌ 市場需求情況和風(fēng)險分析 ............................... 14 ⒌⒈ 項目市場需求 .................................... 14 ⒌⒉ 風(fēng)險分析 ....................................... 14 ⒍ 可行性研究結(jié)論 ....................................... 16 ⒎ 主要參考文獻 ........................................ 17 3 ⒈ 項目概述 隨著經(jīng)濟和技術(shù)的不斷發(fā)展， 城市高層、超高層建筑、地下建筑和商業(yè)密集區(qū)的 日益增多，火災(zāi)隱患也大大增加。因此 ,將無線傳感網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用于城市消防監(jiān)控系統(tǒng) ,可以使系統(tǒng)在信息獲取方面具有以下優(yōu)勢：分布節(jié)點中多角度和多方位信息的綜合 ,有效地提高了對被監(jiān)測區(qū)域的觀測的準(zhǔn)確度和信息的全面性。 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)如圖 2 所示，大量傳感器節(jié)點被布置在整個被觀測 區(qū)域中，各個傳感器節(jié)點將自己所探測到的有用信息經(jīng)過初步的數(shù)據(jù)處理和信息融合之后傳送給用戶，數(shù)據(jù)傳送的過程是通過相鄰節(jié)點轉(zhuǎn)發(fā)的方式傳送回基站，然后再通過基站以衛(wèi)星信道、互聯(lián)網(wǎng)或者移動通信網(wǎng)絡(luò)等方式傳送給監(jiān)控中心。 ⒊⒊ 擬解決的關(guān)鍵問題 ? 無線傳感器 網(wǎng)絡(luò)內(nèi) 部 通 信 的抗干擾技術(shù) 。 擬采用如下方法解決各節(jié)點的 時 鐘 同步 ：首先由 Sink節(jié)點廣播攜帶時間戳的同步消息，其他節(jié)點收到該消息后，取出自身時鐘，用校準(zhǔn)算法進行時間的同步。因此 ，本項目具有很好的市場前景，且市場風(fēng)險較小。 ⒌ ⒉ 風(fēng)險分析 從現(xiàn)有文獻看，在具體應(yīng)用領(lǐng)域中，雖然國外已有一些公司從事無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的研究和開發(fā)，但產(chǎn)品大多還處在實驗階段，并未形成大規(guī)模地商業(yè)化應(yīng)用，應(yīng)用于城市商業(yè)密集區(qū)消防的研究也尚未見公開報導(dǎo)。如上所述，擬采用樹型拓撲結(jié)構(gòu)，因此，其路由協(xié)議擬采用父子路由，即由子節(jié)點傳向父節(jié)點，直到 Sink 節(jié)點，再由 Sink 節(jié)點傳到監(jiān)控中心，達到簡化無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由的目的。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。 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 7 （ clusterhead node）的角色。③ 節(jié)點數(shù)量眾多 ,分布密集?，F(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 。傳感器網(wǎng)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。 圖 2 傳感器網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu) 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在許多領(lǐng)域都有重要的應(yīng)用。無線傳感器網(wǎng)絡(luò) 節(jié)點間進行 通信 時 ，信號可能 由于 一些障礙物或其他電子信號干擾而受到影響 ； ? 無線傳感器網(wǎng)絡(luò) 拓撲 結(jié)構(gòu)。 12 ⒋ 可行性分析 ① 技術(shù)準(zhǔn)備充分 我們一直跟蹤國際上傳感器網(wǎng)絡(luò)的研究進展，全面收集整理了傳感器網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議、拓撲結(jié)構(gòu)、 MAC 協(xié)議、