可容錯周界入侵探測系統(tǒng)設計與實現.pdf

1、如今，周界入侵探測系統(tǒng)已經成為無線傳感器網絡（Wireless Sensor Networks，WSNs）的重要應用之一，被廣泛地布置在國境線、機場周邊、海岸線等處用以探測非法入侵。由于無線傳感器節(jié)點體積小，感知、計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結果不準確。因此，設計和實現一套能抵抗環(huán)境噪聲和傳感器故障影響的可容錯周界入侵探測系統(tǒng)，充滿挑戰(zhàn)且意義重大。
　　本文闡述了周界入侵探測系統(tǒng)中傳感器節(jié)點的有向概

2、率感知模型、故障模型、網絡模型，在此基礎上通過節(jié)點內容錯算法、節(jié)點間容錯算法、信任管理與故障節(jié)點判定算法三個環(huán)節(jié)實現了系統(tǒng)的容錯，并給出了相應的數學描述。在此基礎上，設計并實現了系統(tǒng)硬件的主控模塊、組網模塊、遙控模塊、接口模塊、GPRS模塊、電源模塊、防水外殼和接口，完成了探測節(jié)點、匯聚節(jié)點的硬件組裝。實現了探測節(jié)點、匯聚節(jié)點的嵌入式編程，使上述兩類節(jié)點可運行節(jié)點內容錯算法，并可自動組網和將探測到的信息發(fā)送到控制中心。系統(tǒng)的控制中心通過

3、服務器編程實現，可運行節(jié)點間容錯算法、信任管理與故障節(jié)點判定算法，并完成數據的存儲與展示。最后，通過實驗驗證了系統(tǒng)的容錯性能，并通過仿真分析了部署參數對系統(tǒng)性能的影響。
　　本文從實際應用場景出發(fā)，建立了周界入侵探測系統(tǒng)的模型，創(chuàng)新地提出了可容錯周界入侵探測算法并進行了數學推導?；谏鲜鏊惴ǎO計硬件和軟件，實現了能抵抗環(huán)境噪聲和傳感器故障影響的可容錯周界入侵探測系統(tǒng)。通過實驗和仿真對系統(tǒng)的容錯性能進行了驗證，結果顯示該系統(tǒng)在實驗