基于無線傳感器網(wǎng)絡的環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)的研究設計.pdf

1、無線傳感器網(wǎng)絡(wireless sensor network，WSN)是由部署在監(jiān)測區(qū)域內(nèi)大量的廉價微型傳感器節(jié)點組成，通過無線通信方式形成的一個多跳的自組織的網(wǎng)絡系統(tǒng)，其目的是協(xié)作地感知、采集和處理網(wǎng)絡覆蓋區(qū)域中感知對象的信息，并發(fā)給觀察者。傳感器、感知對象和觀察者構成了傳感器網(wǎng)絡的三個要素。無線傳感器網(wǎng)絡具有十分廣闊的應用前景，在軍事國防、工農(nóng)業(yè)控制、城市管理、生物醫(yī)療、環(huán)境監(jiān)測、搶險救災、防恐反恐、危險區(qū)域遠程控制等許多領域都有

2、重要的科研價值和實用價值。由于其廣泛的應用前景，引起了世界許多國家軍界、學術界和工業(yè)界的高度重視，并成為進入21世紀以來公認的新興前沿熱點研究領域，被認為是將對二十一世紀產(chǎn)生巨大影響力的技術之一。
　　 近年來，隨著無線通信、集成電路、傳感器及微電機系統(tǒng)(MEMS)等技術的發(fā)展，使得大規(guī)模生產(chǎn)體積小、成本低、具有數(shù)據(jù)收集、短距離無線通信和數(shù)據(jù)處理能力的傳感器節(jié)點成為可能。技術條件的成熟和大量潛在的應用需求使得無線傳感器網(wǎng)絡受到人

3、們越來越多的關注和重視。無線傳感器網(wǎng)絡正成為國內(nèi)外無線網(wǎng)絡研究的一個熱點。
　　 鑒于無線傳感器網(wǎng)絡的巨大應用前景，本文對當前國內(nèi)外關于無線傳感器網(wǎng)絡的研究熱點及研究進展進行了調(diào)查并對相關技術進行了分析研究，在此基礎上重點對無線傳感器網(wǎng)絡節(jié)點的硬件結構進行了比較深入的研究，設計了針對環(huán)境監(jiān)測應用的無線傳感器網(wǎng)絡節(jié)點硬件結構模型。由傳感器、微處理器、無線收發(fā)器和電池四個部分組成的節(jié)點能夠自組織成無線網(wǎng)絡。分布在環(huán)境中的各節(jié)點能夠感

4、知多種信息，并通過網(wǎng)絡將數(shù)據(jù)傳送回主機。
　　 本文主要工作和研究內(nèi)容可分為五部分：(1)介紹了論文研究背景及無線傳感器網(wǎng)絡在國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀；(2)分析了無線傳感器網(wǎng)絡的特點及其與目前常見無線網(wǎng)絡的區(qū)別，介紹了無線傳感器網(wǎng)絡的關鍵技術及當前研究熱點；(3)從體系結構的角度闡述了無線傳感器網(wǎng)絡的關鍵技術，主要介紹了無線傳感器網(wǎng)絡的結構、無線傳感器網(wǎng)絡節(jié)點的硬件結構及相關的網(wǎng)絡協(xié)議；(4)在以上的基礎上對無線通信技術和網(wǎng)絡節(jié)點硬件