低功耗無線傳感網(wǎng)及應用技術研究.pdf

1、隨著無線信息技術的快速發(fā)展，無線通信技術和傳感器技術結合產(chǎn)生的無線傳感器網(wǎng)絡已經(jīng)開始應用到了我們的日常生活當中。公交車行業(yè)中使用的車輛調(diào)度系統(tǒng)、電力行業(yè)中使用的無線抄表系統(tǒng)屢見不鮮。隨著無線傳感器網(wǎng)絡的不斷發(fā)展與快速應用，其中兩項關鍵技術的突破是至關重要的。第一是被測目標位置坐標的獲取，第二是感知動態(tài)生物的生理特征。
　　本文綜合了技術可行性和實際需求，將文章的重點突出在三個問題上。如何設計一個低功耗的無線傳感器網(wǎng)絡?如何在網(wǎng)絡中

2、實現(xiàn)對可移動節(jié)點的定位?如果將網(wǎng)絡應用到人體，如何實現(xiàn)對人體摔倒情況的感知?
　　無線傳感器網(wǎng)絡的低功耗設計不僅可以延長有效工作時間，還可以降低成本、提升效率。本文主要從網(wǎng)絡拓撲結構的選擇和節(jié)點硬件的設計兩方面入手。拓撲結構的選擇直接決定了傳感器網(wǎng)絡的效率和功耗，經(jīng)過對四種常見的拓撲結構即星狀網(wǎng)絡、樹狀網(wǎng)絡、網(wǎng)狀網(wǎng)絡以及混合型網(wǎng)絡進行分析后，選擇了靈活高效的混合型網(wǎng)絡作為基本拓撲結構。傳感器網(wǎng)絡的功耗主要在于節(jié)點，而節(jié)點中硬件模塊

3、的選擇和設計決定了整個網(wǎng)絡系統(tǒng)的功耗。本文對主處理器、傳感器模塊、射頻通信模塊三個主要組成部分進行了功耗評估，選擇了相對應的芯片。
　　可移動節(jié)點位置坐標信息可以提升傳感器網(wǎng)絡的實用性。本文對幾種傳統(tǒng)的局域網(wǎng)絡定位技術進行了分析對比，綜合了其中的一些優(yōu)勢與劣勢，最終選擇了一種基于RSSI的無線定位方式作為本系統(tǒng)中對可移動節(jié)點定位的核心技術。本章節(jié)對定位實現(xiàn)的闡述中，重點解析了定位技術研究中所要涉及到的定位算法、軟件流程，多方面對比

4、解析了無線信號傳播模型在不同環(huán)境中產(chǎn)生的巨大差異，從而進一步提高對可移動節(jié)點定位的效率和精度。
　　實現(xiàn)人體摔倒報警是一項新得技術突破，應用前景廣泛。人體摔倒檢測技術是一項比較新型的傳感技術，而將人體摔倒檢測技術與無線傳感器網(wǎng)絡結合在一起是一項全新的應用。本文對這個章節(jié)的介紹相對較為詳細，從傳感器的選型、傳感器寄存器的配置、傳感器低功耗的設計、傳感器軟件工作流程、檢測的軟件算法等方面進行了比較深入的研究和分析。
　　最后，本