基于無線傳感網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)分析及實際應(yīng)用案例集錦

無線傳感器網(wǎng)絡(luò)就是由部署在監(jiān)測區(qū)域內(nèi)大量的廉價微型傳感器節(jié)點(diǎn)組成，通過無線通信方式形成的一個多跳的自組織的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其目的是協(xié)作地感知、采集和處理網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域中被感知對象的信息，并發(fā)送給觀察者。傳感器、感知對象和觀察者構(gòu)成了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的三個要素。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)所具有的眾多類型的傳感器，可探測包括地震、電磁、溫度、濕度、噪聲、光強(qiáng)度、壓力、土壤成分、移動物體的大小、速度和方向等周邊環(huán)境中多種多樣的現(xiàn)象。本文為您分析關(guān)于無線傳感網(wǎng)絡(luò)的一些技術(shù)問題，并介紹了幾例基于無線傳感網(wǎng)絡(luò)的實際應(yīng)用案例。

面向無線傳感網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)件化開發(fā)方法

基于構(gòu)件化的軟件開發(fā)方法是一種可以提供軟件復(fù)用性的開發(fā)方法。構(gòu)件是用于進(jìn)行軟件開發(fā)、復(fù)用和軟件組裝的基本單元。在面向構(gòu)件的技術(shù)里，一個應(yīng)用軟件不是通過大量的代碼來描述，而是通過數(shù)量有限的構(gòu)件來描述，構(gòu)件化的嵌入式軟件是由一組軟件構(gòu)件構(gòu)成的，這些構(gòu)件的一個或者幾個組合成一個完整的應(yīng)用;而且新的應(yīng)用也可以使用已有構(gòu)件，從而提高軟件復(fù)用性。

無線傳感網(wǎng)絡(luò)時間同步研究進(jìn)展與分析

保持節(jié)點(diǎn)之間時間上的同步在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中非常重要，它是保證數(shù)據(jù)可靠傳輸?shù)那疤?。典型時間同步算法，主要可以分為以下幾類：基于發(fā)送者—接收者的雙向同步算法，典型算法如TPSN算法;基于發(fā)送者—接收者的單向時間同步算法，典型算法如FTSP算法、DMTS算法;基于接收者—接收者的同步算法，典型算法有RBS算法。

無線傳感網(wǎng)中一種基于即時信息的TDMA方案

根據(jù)無線傳感網(wǎng)在網(wǎng)絡(luò)性能方面的要求，針對現(xiàn)有無線傳感網(wǎng)協(xié)議在節(jié)點(diǎn)能耗和時延方面的不足，提出了一種IM-TDMA方案，根據(jù)節(jié)點(diǎn)流量的變化，動態(tài)地調(diào)節(jié)幀長，提高信道利用率;同時采用計數(shù)器管理及續(xù)傳優(yōu)先的調(diào)度方式，簡化了調(diào)度復(fù)雜度，降低了節(jié)點(diǎn)能耗。仿真結(jié)果表明：IM-TDMA方案能有效地節(jié)約能耗。降低時延，可運(yùn)用于實際無線傳感網(wǎng)的MAC協(xié)議方案中。

兩種異構(gòu)CSMA/CA機(jī)制OSTS/BSTS無線傳感網(wǎng)絡(luò)公平性、實時性分析比較

本文根據(jù)火場監(jiān)控應(yīng)用的實際需要，針對傳輸火場環(huán)境下的溫度及濕度這兩個非均勻變量數(shù)據(jù)包到sink節(jié)點(diǎn)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，提出兩種實時性、公平性較高的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)競爭CSMMCA機(jī)制OS TS/BSTS，分析非飽和無線傳感器異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的實時性、公平性特征

并比較這兩種機(jī)制的優(yōu)缺點(diǎn)，以此提出參數(shù)優(yōu)化方案并提高系統(tǒng)監(jiān)控性能。

基于OMAP的無線傳感網(wǎng)節(jié)點(diǎn)處理器的設(shè)計與實現(xiàn)

本文主要分析在設(shè)計較高處理及存儲能力傳感節(jié)點(diǎn)時，如何滿足傳感網(wǎng)節(jié)點(diǎn)低功耗和高處理能力間的平衡關(guān)系，并介紹基于OMAP處理器的節(jié)點(diǎn)處理器部分的實現(xiàn)方案。

ZigBee無線傳感網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)設(shè)計

基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)，本文以CC2430芯片為核心設(shè)計一種用于溫濕度測量的無線傳感節(jié)點(diǎn)，為了降低節(jié)點(diǎn)功耗，在ZigBee協(xié)議棧的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)，為傳感節(jié)點(diǎn)設(shè)計了空閑、觸發(fā)和主動等3種工作模式，使節(jié)點(diǎn)能夠按照實際需求控制采樣的時機(jī)和速率，以減少傳感節(jié)點(diǎn)用于無線通信的能量開銷，從而滿足無線傳感器網(wǎng)絡(luò)對節(jié)點(diǎn)低功耗的設(shè)計要求，同時根據(jù)已知參數(shù)預(yù)測傳感節(jié)點(diǎn)壽命，并通過實驗進(jìn)行了驗證。

無線傳感網(wǎng)絡(luò)中的目標(biāo)跟蹤技術(shù)

在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的許多實際應(yīng)用中，跟蹤運(yùn)動目標(biāo)是一項基本功能。由于傳感器節(jié)點(diǎn)體積小、價格低廉、采用無線通信方式，以及傳感器網(wǎng)絡(luò)部署隨機(jī)，具有自組織性、魯棒性和隱藏性等特點(diǎn)，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)非常適合于移動目標(biāo)的定位和跟蹤。按照跟蹤對象的數(shù)量不同，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的目標(biāo)跟蹤可以分為單目標(biāo)跟蹤和多目標(biāo)跟蹤。單目標(biāo)跟蹤是多目標(biāo)跟蹤的基礎(chǔ)，目前無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的目標(biāo)跟蹤研究主要集中于單目標(biāo)跟蹤。

基于ZigBee無線傳感網(wǎng)絡(luò)的語音會議系統(tǒng)設(shè)計

本方案設(shè)計了一種基于ZigBee傳輸?shù)臒o線傳感網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的語音會議系統(tǒng)。每個話筒作為無線傳感網(wǎng)絡(luò)的一個節(jié)點(diǎn)，所有話筒組成一個無線傳感網(wǎng)絡(luò)。話筒的聲音數(shù)據(jù)通過ZigBee傳輸上傳到匯聚節(jié)點(diǎn)，匯聚節(jié)點(diǎn)再轉(zhuǎn)發(fā)到擴(kuò)聲系統(tǒng)，此設(shè)計有效地解決傳送距離過遠(yuǎn)和部分死角位置無法傳送的問題。

融合無線傳感網(wǎng)絡(luò)的長距離射頻識別系統(tǒng)

本文探討了無線傳感網(wǎng)絡(luò)與射頻識別技術(shù)融合的意義，研究了有實際應(yīng)用價值的融合方案，即由融合方案中的智能節(jié)點(diǎn)完成信息采集、識別及傳輸，充分發(fā)揮了射頻識別技術(shù)的信息標(biāo)識功能和無線傳感網(wǎng)絡(luò)自組網(wǎng)的成本低、傳輸距離遠(yuǎn)等優(yōu)點(diǎn)，以此來擴(kuò)展傳統(tǒng)射頻識別系統(tǒng)的覆蓋范圍和傳輸距離。研究結(jié)果表明，射頻識別系統(tǒng)與無線傳感器網(wǎng)絡(luò)具有一定的互補(bǔ)性，將它們結(jié)合具有一定意義。

基于無線傳感網(wǎng)絡(luò)的智能機(jī)房環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)

本文提出了一種基于ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的智能機(jī)房環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計方案，通過對機(jī)房的濕度、溫度、光照、火警和水浸等幾個重要因素進(jìn)行實時的智能化監(jiān)測和控制，同時還可以通過手機(jī)短信通知管理者。文中重點(diǎn)介紹了基于ZStack的應(yīng)用程序開發(fā)，實現(xiàn)了對機(jī)房內(nèi)多種信息的遠(yuǎn)程監(jiān)測、處理和控制。

基于無線傳感網(wǎng)絡(luò)的太陽能LED路燈狀態(tài)傳感器節(jié)點(diǎn)的設(shè)計

本文研究了ZigBee技術(shù)及JN5139混合信號微控制器，從無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的基本單位出發(fā)，采用照度傳感器、溫度傳感器、直流電壓傳感器和電流傳感器分別采集光伏電池電流電壓、蓄電池電流電壓、LED燈頭溫度和照度等數(shù)據(jù)，設(shè)計了基于JN5139模塊的具有全功能設(shè)備(FFD)的靈活多變、性能優(yōu)越的太陽能LED路燈狀態(tài)傳感器節(jié)點(diǎn)，為組建高性能的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)做了基礎(chǔ)性的工作。將ZigBee技術(shù)結(jié)合傳感器技術(shù)組成網(wǎng)絡(luò)，解決其他控制方法中存在的問題：選擇亮度傳感器實時采集LED燈頭照度，降低了特殊環(huán)境、特殊時間誤開誤關(guān)的幾率，擺脫了人工干預(yù)。