基于數(shù)據(jù)融合的通信機(jī)房環(huán)境監(jiān)控?zé)o線傳感網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展和廣泛應(yīng)用,越來(lái)越多的通信機(jī)房(站點(diǎn))應(yīng)需而建。但是在我國(guó)漫長(zhǎng)的邊境線上,由于環(huán)境惡劣、山高路遠(yuǎn)、成本原因,邊防部隊(duì)建設(shè)的通信機(jī)房(站點(diǎn))很多都無(wú)人值守,缺乏有效監(jiān)控;即使條件稍好的站點(diǎn),也多采用傳統(tǒng)監(jiān)控模式,費(fèi)時(shí)費(fèi)力,成本高昂。眾所周知,在通信鏈路中,通信機(jī)房(站點(diǎn))處于運(yùn)行的樞紐和核心,不能出現(xiàn)任何問(wèn)題或故障。然而現(xiàn)實(shí)情況是,因?yàn)闇囟?、濕度、水侵、雷擊等環(huán)境因素以及人為破壞造成的邊防通信機(jī)房(站點(diǎn))損壞時(shí)有發(fā)生

2、,給邊防通信指揮帶來(lái)極大危害,影響整個(gè)邊境安全。因此采用新的方法和技術(shù)來(lái)解決邊防通信機(jī)房(站點(diǎn))環(huán)境監(jiān)控中存在的問(wèn)題并提高其工作效率迫在眉睫。
　　無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)(Wireless Sensor Networks,WSN)技術(shù)在環(huán)境監(jiān)控方面的研究和應(yīng)用,為解決邊防部隊(duì)通信機(jī)房(站點(diǎn))環(huán)境監(jiān)控問(wèn)題帶來(lái)可能。WSN將傳感器技術(shù)、分布式信息處理技術(shù)、無(wú)線通信技術(shù)、嵌入式技術(shù)和現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等綜合集成,通過(guò)微型傳感器節(jié)點(diǎn),以自組多跳的方式組

3、網(wǎng),將實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、感知和采集的各種信息利用無(wú)線方式傳送到用戶終端,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)遠(yuǎn)程目標(biāo)的有效監(jiān)控。WSN具有自動(dòng)組網(wǎng)、分布廣、高冗余、流量不均衡、拓?fù)湟鬃兓⒐?jié)點(diǎn)能力受限等特點(diǎn),在偏遠(yuǎn)的無(wú)人值守通信機(jī)房(站點(diǎn)),經(jīng)常補(bǔ)充節(jié)點(diǎn)電池能量是不現(xiàn)實(shí)的。因此采用一種合理的數(shù)據(jù)融合算法,增強(qiáng)數(shù)據(jù)收集準(zhǔn)確性,提高數(shù)據(jù)收集效率,延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)生存周期成為研究的重點(diǎn)。
　　本文以此為研究背景,從無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)在機(jī)房環(huán)境監(jiān)控方面的應(yīng)用出發(fā),立足邊防部隊(duì)通信機(jī)房

4、(站點(diǎn))實(shí)際,認(rèn)真分析了現(xiàn)階段環(huán)境監(jiān)控方面的現(xiàn)狀和不足,提出采用無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)方式進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)。為解決無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)存在的能量和效率問(wèn)題,詳細(xì)分析比較了幾種數(shù)據(jù)融合(Data Fusion)算法,選取基于數(shù)據(jù)融合樹(shù)路由協(xié)議并加以改進(jìn)。通過(guò)研制構(gòu)建由30個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)、中繼節(jié)點(diǎn)和網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)組成的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)原型系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)對(duì)環(huán)境參數(shù)實(shí)時(shí)感知、傳輸和查詢。同時(shí)在構(gòu)建的原型系統(tǒng)基礎(chǔ)上,進(jìn)行了監(jiān)控系統(tǒng)平臺(tái)、串口通信、數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)和部分實(shí)現(xiàn)。最后為