可容錯(cuò)周界入侵探測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf_第1頁
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文檔簡(jiǎn)介

1、如今,周界入侵探測(cè)系統(tǒng)已經(jīng)成為無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(Wireless Sensor Networks,WSNs)的重要應(yīng)用之一,被廣泛地布置在國(guó)境線、機(jī)場(chǎng)周邊、海岸線等處用以探測(cè)非法入侵。由于無線傳感器節(jié)點(diǎn)體積小,感知、計(jì)算和通信等能力有限,容易因環(huán)境噪聲或自身故障的影響而使探測(cè)結(jié)果不準(zhǔn)確。因此,設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)一套能抵抗環(huán)境噪聲和傳感器故障影響的可容錯(cuò)周界入侵探測(cè)系統(tǒng),充滿挑戰(zhàn)且意義重大。
  本文闡述了周界入侵探測(cè)系統(tǒng)中傳感器節(jié)點(diǎn)的有向概

2、率感知模型、故障模型、網(wǎng)絡(luò)模型,在此基礎(chǔ)上通過節(jié)點(diǎn)內(nèi)容錯(cuò)算法、節(jié)點(diǎn)間容錯(cuò)算法、信任管理與故障節(jié)點(diǎn)判定算法三個(gè)環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的容錯(cuò),并給出了相應(yīng)的數(shù)學(xué)描述。在此基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)硬件的主控模塊、組網(wǎng)模塊、遙控模塊、接口模塊、GPRS模塊、電源模塊、防水外殼和接口,完成了探測(cè)節(jié)點(diǎn)、匯聚節(jié)點(diǎn)的硬件組裝。實(shí)現(xiàn)了探測(cè)節(jié)點(diǎn)、匯聚節(jié)點(diǎn)的嵌入式編程,使上述兩類節(jié)點(diǎn)可運(yùn)行節(jié)點(diǎn)內(nèi)容錯(cuò)算法,并可自動(dòng)組網(wǎng)和將探測(cè)到的信息發(fā)送到控制中心。系統(tǒng)的控制中心通過

3、服務(wù)器編程實(shí)現(xiàn),可運(yùn)行節(jié)點(diǎn)間容錯(cuò)算法、信任管理與故障節(jié)點(diǎn)判定算法,并完成數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)與展示。最后,通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了系統(tǒng)的容錯(cuò)性能,并通過仿真分析了部署參數(shù)對(duì)系統(tǒng)性能的影響。
  本文從實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景出發(fā),建立了周界入侵探測(cè)系統(tǒng)的模型,創(chuàng)新地提出了可容錯(cuò)周界入侵探測(cè)算法并進(jìn)行了數(shù)學(xué)推導(dǎo)?;谏鲜鏊惴?,設(shè)計(jì)硬件和軟件,實(shí)現(xiàn)了能抵抗環(huán)境噪聲和傳感器故障影響的可容錯(cuò)周界入侵探測(cè)系統(tǒng)。通過實(shí)驗(yàn)和仿真對(duì)系統(tǒng)的容錯(cuò)性能進(jìn)行了驗(yàn)證,結(jié)果顯示該系統(tǒng)在實(shí)驗(yàn)

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