基于無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)分析及實(shí)際應(yīng)用案例集錦

無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)就是由部署在監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)大量的廉價(jià)微型傳感器節(jié)點(diǎn)組成，通過(guò)無(wú)線通信方式形成的一個(gè)多跳的自組織的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其目的是協(xié)作地感知、采集和處理網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域中被感知對(duì)象的信息，并發(fā)送給觀察者。傳感器、感知對(duì)象和觀察者構(gòu)成了無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的三個(gè)要素。無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)所具有的眾多類型的傳感器，可探測(cè)包括地震、電磁、溫度、濕度、噪聲、光強(qiáng)度、壓力、土壤成分、移動(dòng)物體的大小、速度和方向等周邊環(huán)境中多種多樣的現(xiàn)象。本文為您分析關(guān)于無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)的一些技術(shù)問(wèn)題，并介紹了幾例基于無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)的實(shí)際應(yīng)用案例。

面向無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)件化開(kāi)發(fā)方法

基于構(gòu)件化的軟件開(kāi)發(fā)方法是一種可以提供軟件復(fù)用性的開(kāi)發(fā)方法。構(gòu)件是用于進(jìn)行軟件開(kāi)發(fā)、復(fù)用和軟件組裝的基本單元。在面向構(gòu)件的技術(shù)里，一個(gè)應(yīng)用軟件不是通過(guò)大量的代碼來(lái)描述，而是通過(guò)數(shù)量有限的構(gòu)件來(lái)描述，構(gòu)件化的嵌入式軟件是由一組軟件構(gòu)件構(gòu)成的，這些構(gòu)件的一個(gè)或者幾個(gè)組合成一個(gè)完整的應(yīng)用;而且新的應(yīng)用也可以使用已有構(gòu)件，從而提高軟件復(fù)用性。

無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)時(shí)間同步研究進(jìn)展與分析

保持節(jié)點(diǎn)之間時(shí)間上的同步在無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中非常重要，它是保證數(shù)據(jù)可靠傳輸?shù)那疤?。典型時(shí)間同步算法，主要可以分為以下幾類：基于發(fā)送者—接收者的雙向同步算法，典型算法如TPSN算法;基于發(fā)送者—接收者的單向時(shí)間同步算法，典型算法如FTSP算法、DMTS算法;基于接收者—接收者的同步算法，典型算法有RBS算法。

無(wú)線傳感網(wǎng)中一種基于即時(shí)信息的TDMA方案

根據(jù)無(wú)線傳感網(wǎng)在網(wǎng)絡(luò)性能方面的要求，針對(duì)現(xiàn)有無(wú)線傳感網(wǎng)協(xié)議在節(jié)點(diǎn)能耗和時(shí)延方面的不足，提出了一種IM-TDMA方案，根據(jù)節(jié)點(diǎn)流量的變化，動(dòng)態(tài)地調(diào)節(jié)幀長(zhǎng)，提高信道利用率;同時(shí)采用計(jì)數(shù)器管理及續(xù)傳優(yōu)先的調(diào)度方式，簡(jiǎn)化了調(diào)度復(fù)雜度，降低了節(jié)點(diǎn)能耗。仿真結(jié)果表明：IM-TDMA方案能有效地節(jié)約能耗。降低時(shí)延，可運(yùn)用于實(shí)際無(wú)線傳感網(wǎng)的MAC協(xié)議方案中。

兩種異構(gòu)CSMA/CA機(jī)制OSTS/BSTS無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)公平性、實(shí)時(shí)性分析比較

本文根據(jù)火場(chǎng)監(jiān)控應(yīng)用的實(shí)際需要，針對(duì)傳輸火場(chǎng)環(huán)境下的溫度及濕度這兩個(gè)非均勻變量數(shù)據(jù)包到sink節(jié)點(diǎn)的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)，提出兩種實(shí)時(shí)性、公平性較高的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)競(jìng)爭(zhēng)CSMMCA機(jī)制OS TS/BSTS，分析非飽和無(wú)線傳感器異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的實(shí)時(shí)性、公平性特征

并比較這兩種機(jī)制的優(yōu)缺點(diǎn)，以此提出參數(shù)優(yōu)化方案并提高系統(tǒng)監(jiān)控性能。

基于OMAP的無(wú)線傳感網(wǎng)節(jié)點(diǎn)處理器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

本文主要分析在設(shè)計(jì)較高處理及存儲(chǔ)能力傳感節(jié)點(diǎn)時(shí)，如何滿足傳感網(wǎng)節(jié)點(diǎn)低功耗和高處理能力間的平衡關(guān)系，并介紹基于OMAP處理器的節(jié)點(diǎn)處理器部分的實(shí)現(xiàn)方案。

ZigBee無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)

基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)，本文以CC2430芯片為核心設(shè)計(jì)一種用于溫濕度測(cè)量的無(wú)線傳感節(jié)點(diǎn)，為了降低節(jié)點(diǎn)功耗，在ZigBee協(xié)議棧的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)，為傳感節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)了空閑、觸發(fā)和主動(dòng)等3種工作模式，使節(jié)點(diǎn)能夠按照實(shí)際需求控制采樣的時(shí)機(jī)和速率，以減少傳感節(jié)點(diǎn)用于無(wú)線通信的能量開(kāi)銷，從而滿足無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)對(duì)節(jié)點(diǎn)低功耗的設(shè)計(jì)要求，同時(shí)根據(jù)已知參數(shù)預(yù)測(cè)傳感節(jié)點(diǎn)壽命，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了驗(yàn)證。

無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)中的目標(biāo)跟蹤技術(shù)

在無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的許多實(shí)際應(yīng)用中，跟蹤運(yùn)動(dòng)目標(biāo)是一項(xiàng)基本功能。由于傳感器節(jié)點(diǎn)體積小、價(jià)格低廉、采用無(wú)線通信方式，以及傳感器網(wǎng)絡(luò)部署隨機(jī)，具有自組織性、魯棒性和隱藏性等特點(diǎn)，無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)非常適合于移動(dòng)目標(biāo)的定位和跟蹤。按照跟蹤對(duì)象的數(shù)量不同，無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的目標(biāo)跟蹤可以分為單目標(biāo)跟蹤和多目標(biāo)跟蹤。單目標(biāo)跟蹤是多目標(biāo)跟蹤的基礎(chǔ)，目前無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的目標(biāo)跟蹤研究主要集中于單目標(biāo)跟蹤。

基于ZigBee無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)的語(yǔ)音會(huì)議系統(tǒng)設(shè)計(jì)

本方案設(shè)計(jì)了一種基于ZigBee傳輸?shù)臒o(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的語(yǔ)音會(huì)議系統(tǒng)。每個(gè)話筒作為無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)節(jié)點(diǎn)，所有話筒組成一個(gè)無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)。話筒的聲音數(shù)據(jù)通過(guò)ZigBee傳輸上傳到匯聚節(jié)點(diǎn)，匯聚節(jié)點(diǎn)再轉(zhuǎn)發(fā)到擴(kuò)聲系統(tǒng)，此設(shè)計(jì)有效地解決傳送距離過(guò)遠(yuǎn)和部分死角位置無(wú)法傳送的問(wèn)題。

融合無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)的長(zhǎng)距離射頻識(shí)別系統(tǒng)

本文探討了無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)與射頻識(shí)別技術(shù)融合的意義，研究了有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值的融合方案，即由融合方案中的智能節(jié)點(diǎn)完成信息采集、識(shí)別及傳輸，充分發(fā)揮了射頻識(shí)別技術(shù)的信息標(biāo)識(shí)功能和無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)自組網(wǎng)的成本低、傳輸距離遠(yuǎn)等優(yōu)點(diǎn)，以此來(lái)擴(kuò)展傳統(tǒng)射頻識(shí)別系統(tǒng)的覆蓋范圍和傳輸距離。研究結(jié)果表明，射頻識(shí)別系統(tǒng)與無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)具有一定的互補(bǔ)性，將它們結(jié)合具有一定意義。

基于無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)的智能機(jī)房環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

本文提出了一種基于ZigBee無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的智能機(jī)房環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案，通過(guò)對(duì)機(jī)房的濕度、溫度、光照、火警和水浸等幾個(gè)重要因素進(jìn)行實(shí)時(shí)的智能化監(jiān)測(cè)和控制，同時(shí)還可以通過(guò)手機(jī)短信通知管理者。文中重點(diǎn)介紹了基于ZStack的應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)機(jī)房?jī)?nèi)多種信息的遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)、處理和控制。

基于無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)的太陽(yáng)能LED路燈狀態(tài)傳感器節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)

本文研究了ZigBee技術(shù)及JN5139混合信號(hào)微控制器，從無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的基本單位出發(fā)，采用照度傳感器、溫度傳感器、直流電壓傳感器和電流傳感器分別采集光伏電池電流電壓、蓄電池電流電壓、LED燈頭溫度和照度等數(shù)據(jù)，設(shè)計(jì)了基于JN5139模塊的具有全功能設(shè)備(FFD)的靈活多變、性能優(yōu)越的太陽(yáng)能LED路燈狀態(tài)傳感器節(jié)點(diǎn)，為組建高性能的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)做了基礎(chǔ)性的工作。將ZigBee技術(shù)結(jié)合傳感器技術(shù)組成網(wǎng)絡(luò)，解決其他控制方法中存在的問(wèn)題：選擇亮度傳感器實(shí)時(shí)采集LED燈頭照度，降低了特殊環(huán)境、特殊時(shí)間誤開(kāi)誤關(guān)的幾率，擺脫了人工干預(yù)。