面向應用的WSN系統(tǒng)設計與網(wǎng)絡協(xié)議研究.pdf

1、近年來，隨著現(xiàn)代微電子和微機電系統(tǒng)(MEMS)、嵌入式系統(tǒng)、片上系統(tǒng)(system-on-chip，SoC)、無線通信、計算機網(wǎng)絡以及互聯(lián)網(wǎng)技術的飛速發(fā)展，傳感器信息獲取技術從單一化向集成、微型化進而向智能化、網(wǎng)絡化方向發(fā)展，成為信息獲取最重要、最基本的技術之一，并且發(fā)展了一種全新的信息獲取方式——無線傳感器網(wǎng)絡(Wireless Sensor Networks，WSN。 無線傳感器網(wǎng)絡是無線Ad hoe網(wǎng)絡的一個延伸，它誕生于

2、軍事領域，應用已擴展到工業(yè)、生活、環(huán)境監(jiān)測等多個領域。無線傳感器網(wǎng)絡具備的強大的功能和抗毀性，使其十分適合應用于偏遠、惡劣、甚至危險的環(huán)境中，對目標環(huán)境的實時、多方位監(jiān)測。但由于工作環(huán)境和條件的限制，無線傳感器網(wǎng)絡節(jié)點電池不易更換，所以如何減低能耗，目前是無線傳感器網(wǎng)絡面臨的最緊迫的問題。 本文引進了近年來迅速發(fā)展的無線傳感器網(wǎng)絡技術，提出了將無線傳感器網(wǎng)絡結(jié)合移動通信網(wǎng)絡應用在流域污染監(jiān)測中的設計思想，為無線傳感器網(wǎng)絡技術在大

3、范圍監(jiān)測中的應用，設計了一個新的框架：通過集成化的傳感器終端實時、協(xié)作地采集流域環(huán)境中各種污染監(jiān)測對象的信息，在對信息進行初步融合處理之后，以多跳路由方式將信息處理結(jié)果通過移動通信網(wǎng)絡傳送到公網(wǎng)，進而到達用戶終端。 在上述應用的設計基礎上，本文進一步針對無線傳感器網(wǎng)絡能量控制這一國際研究熱點，對傳統(tǒng)的無線傳感器網(wǎng)絡通信協(xié)議加以多項改進，以實現(xiàn)提高無線傳感器網(wǎng)絡系統(tǒng)壽命的目的。并通過仿真實驗證明，經(jīng)本文改進后的網(wǎng)絡，不但網(wǎng)絡壽命得