無線傳感器論文-wenkub.com
2025-06-21 03:57 本頁面
【正文】 可以預(yù)見的是，無線傳感器網(wǎng)必將涉及到人類日常生活和社會生產(chǎn)活動的所有領(lǐng)域，將是未來的一個無孔不入的十分龐大的網(wǎng)絡(luò)，對人類的發(fā)展有著極為重要的意義。通過對建筑物關(guān)鍵位置構(gòu)建的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，可以及時發(fā)現(xiàn)并排除建筑物的安全隱患； 又如將家電和家具嵌入傳感器節(jié)點(diǎn)，通過無線網(wǎng)絡(luò)與Internet連接，可進(jìn)行遠(yuǎn)程操控和管理，為人們提供更加舒適和方便的家居環(huán)境； 通過無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的實(shí)時監(jiān)控，可以對燃?xì)庑孤?、漏水、火?zāi)、小偷入室等危險發(fā)出報警并及時處理。其典型應(yīng)用有溫室環(huán)境應(yīng)用，節(jié)水灌溉應(yīng)用和精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)等?？傊?，傳感器網(wǎng)絡(luò)為未來的遠(yuǎn)程醫(yī)療提供了更加方便、快捷的技術(shù)實(shí)現(xiàn)手段。由于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)部署簡單易行，以無人值守的方式長期工作，因此可作為對環(huán)境變化進(jìn)行長期有效觀察，并且還可以避免傳統(tǒng)數(shù)據(jù)收集方式給環(huán)境帶來的侵入式破壞。通過飛機(jī)或炮彈直接將傳感器節(jié)點(diǎn)撒播到監(jiān)測區(qū)域內(nèi),就能非常隱蔽而近距離地收集戰(zhàn)場信息，它可以用于我軍兵力、裝備的監(jiān)控、戰(zhàn)場偵察、敵占區(qū)監(jiān)測、目標(biāo)定位、戰(zhàn)斗損失評估以及生化武器的偵察和探測。網(wǎng)絡(luò)安全：無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、融合和傳輸?shù)倪^程中可能會遇到竊聽、消息修改等安全威脅。節(jié)點(diǎn)定位是WSN系統(tǒng)布設(shè)完成后面臨的首要問題，它可表述為：依靠有限的位置已知節(jié)點(diǎn)，確定布設(shè)區(qū)中其它節(jié)點(diǎn)的位置，傳感器節(jié)點(diǎn)間建立起一定的空間關(guān)系。數(shù)據(jù)融合：無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)數(shù)目多、分布廣，獲取的數(shù)據(jù)信息具有很大的冗余度，如果將冗余數(shù)據(jù)傳輸給用戶管理節(jié)點(diǎn)進(jìn)行集中處理，不僅會造成網(wǎng)絡(luò)通信量大，而且傳輸數(shù)據(jù)過程中也會消耗過多的能量。路由協(xié)議在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中起著非常重要的作用，不僅關(guān)系到單個節(jié)點(diǎn)的耗能，同時 也關(guān)系到整個網(wǎng)絡(luò)的能量均衡消耗。數(shù)據(jù)采集模塊包括傳感器和 A/D 轉(zhuǎn)換器，其負(fù)責(zé)對感知對象的信息進(jìn)行采集和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換；處理控制模塊包括微處理器和存儲器，其負(fù)責(zé)控制整個傳感器節(jié)點(diǎn)的操作、存儲于處理自身采集的數(shù)據(jù)或其他節(jié)點(diǎn)發(fā)來的數(shù)據(jù)；無線通信模塊包括的主要功能部件是無線收發(fā)器，其負(fù)責(zé)與其他傳感器進(jìn)行無線通信、交換控制信息和收發(fā)采集數(shù)據(jù)；能量供應(yīng)模塊為傳感器節(jié)點(diǎn)各個部分提供正常工作所需能量。微處理器負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)節(jié)點(diǎn)各部分的工作，通常選用嵌入式處理器。在不同的應(yīng)用背景下，傳感器節(jié)點(diǎn)的具體設(shè)計有所不同，但基本結(jié)構(gòu)是類似的。用戶即可通過無線傳感器網(wǎng)絡(luò)獲取感知現(xiàn)場的目標(biāo)信息，也可對傳感器網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行配置和管理，從而完成監(jiān)測數(shù)據(jù)的收集和監(jiān)測任務(wù)的發(fā)布。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)包括 4 類基本實(shí)體對象: 目標(biāo)、匯聚節(jié)點(diǎn)、傳感器節(jié)點(diǎn)和感知現(xiàn)場，另外通過定義外部網(wǎng)絡(luò)、遠(yuǎn)程任務(wù)管理單元和用戶來完成對整個系統(tǒng)的描述。系統(tǒng)主要由硬件平臺(類似一個計算機(jī))、操作系統(tǒng)和存儲方
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