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

無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )就是由部署在監測區域內大量的廉價(jià)微型傳感器節點(diǎn)組成，通過(guò)無(wú)線(xiàn)通信方式形成的一個(gè)多跳的自組織的網(wǎng)絡(luò )系統，其目的是協(xié)作地感知、采集和處理網(wǎng)絡(luò )覆蓋區域中被感知對象的信息，并發(fā)送給觀(guān)察者。傳感器、感知對象和觀(guān)察者構成了無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )的三個(gè)要素。無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )所具有的眾多類(lèi)型的傳感器，可探測包括地震、電磁、溫度、濕度、噪聲、光強度、壓力、土壤成分、移動(dòng)物體的大小、速度和方向等周邊環(huán)境中多種多樣的現象。本文為您分析關(guān)于無(wú)線(xiàn)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(xiàn)傳感網(wǎng)絡(luò )的實(shí)際應用案例。

面向無(wú)線(xiàn)傳感網(wǎng)絡(luò )的構件化開(kāi)發(fā)方法

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

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

保持節點(diǎn)之間時(shí)間上的同步在無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )中非常重要，它是保證數據可靠傳輸的前提。典型時(shí)間同步算法，主要可以分為以下幾類(lèi)：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(xiàn)傳感網(wǎng)中一種基于即時(shí)信息的TDMA方案

根據無(wú)線(xiàn)傳感網(wǎng)在網(wǎng)絡(luò )性能方面的要求，針對現有無(wú)線(xiàn)傳感網(wǎng)協(xié)議在節點(diǎn)能耗和時(shí)延方面的不足，提出了一種IM-TDMA方案，根據節點(diǎn)流量的變化，動(dòng)態(tài)地調節幀長(cháng)，提高信道利用率;同時(shí)采用計數器管理及續傳優(yōu)先的調度方式，簡(jiǎn)化了調度復雜度，降低了節點(diǎn)能耗。仿真結果表明：IM-TDMA方案能有效地節約能耗。降低時(shí)延，可運用于實(shí)際無(wú)線(xiàn)傳感網(wǎng)的MAC協(xié)議方案中。

兩種異構CSMA/CA機制OSTS/BSTS無(wú)線(xiàn)傳感網(wǎng)絡(luò )公平性、實(shí)時(shí)性分析比較

本文根據火場(chǎng)監控應用的實(shí)際需要，針對傳輸火場(chǎng)環(huán)境下的溫度及濕度這兩個(gè)非均勻變量數據包到sink節點(diǎn)的無(wú)線(xiàn)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(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )競爭CSMMCA機制OS TS/BSTS，分析非飽和無(wú)線(xiàn)傳感器異構網(wǎng)絡(luò )的實(shí)時(shí)性、公平性特征

并比較這兩種機制的優(yōu)缺點(diǎn)，以此提出參數優(yōu)化方案并提高系統監控性能。

基于OMAP的無(wú)線(xiàn)傳感網(wǎng)節點(diǎn)處理器的設計與實(shí)現

本文主要分析在設計較高處理及存儲能力傳感節點(diǎn)時(shí)，如何滿(mǎn)足傳感網(wǎng)節點(diǎn)低功耗和高處理能力間的平衡關(guān)系，并介紹基于OMAP處理器的節點(diǎn)處理器部分的實(shí)現方案。

ZigBee無(wú)線(xiàn)傳感網(wǎng)絡(luò )節點(diǎn)設計

基于無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )的特點(diǎn)，本文以CC2430芯片為核心設計一種用于溫濕度測量的無(wú)線(xiàn)傳感節點(diǎn)，為了降低節點(diǎn)功耗，在ZigBee協(xié)議棧的基礎上進(jìn)行改進(jìn)，為傳感節點(diǎn)設計了空閑、觸發(fā)和主動(dòng)等3種工作模式，使節點(diǎn)能夠按照實(shí)際需求控制采樣的時(shí)機和速率，以減少傳感節點(diǎn)用于無(wú)線(xiàn)通信的能量開(kāi)銷(xiāo)，從而滿(mǎn)足無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )對節點(diǎn)低功耗的設計要求，同時(shí)根據已知參數預測傳感節點(diǎn)壽命，并通過(guò)實(shí)驗進(jìn)行了驗證。

無(wú)線(xiàn)傳感網(wǎng)絡(luò )中的目標跟蹤技術(shù)

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

基于ZigBee無(wú)線(xiàn)傳感網(wǎng)絡(luò )的語(yǔ)音會(huì )議系統設計

本方案設計了一種基于ZigBee傳輸的無(wú)線(xiàn)傳感網(wǎng)絡(luò )結構的語(yǔ)音會(huì )議系統。每個(gè)話(huà)筒作為無(wú)線(xiàn)傳感網(wǎng)絡(luò )的一個(gè)節點(diǎn)，所有話(huà)筒組成一個(gè)無(wú)線(xiàn)傳感網(wǎng)絡(luò )。話(huà)筒的聲音數據通過(guò)ZigBee傳輸上傳到匯聚節點(diǎn)，匯聚節點(diǎn)再轉發(fā)到擴聲系統，此設計有效地解決傳送距離過(guò)遠和部分死角位置無(wú)法傳送的問(wèn)題。

融合無(wú)線(xiàn)傳感網(wǎng)絡(luò )的長(cháng)距離射頻識別系統

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

基于無(wú)線(xiàn)傳感網(wǎng)絡(luò )的智能機房環(huán)境監控系統的設計與實(shí)現

本文提出了一種基于ZigBee無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )技術(shù)的智能機房環(huán)境監控系統設計方案，通過(guò)對機房的濕度、溫度、光照、火警和水浸等幾個(gè)重要因素進(jìn)行實(shí)時(shí)的智能化監測和控制，同時(shí)還可以通過(guò)手機短信通知管理者。文中重點(diǎn)介紹了基于ZStack的應用程序開(kāi)發(fā)，實(shí)現了對機房?jì)榷喾N信息的遠程監測、處理和控制。

基于無(wú)線(xiàn)傳感網(wǎng)絡(luò )的太陽(yáng)能LED路燈狀態(tài)傳感器節點(diǎn)的設計

本文研究了ZigBee技術(shù)及JN5139混合信號微控制器，從無(wú)線(xiàn)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據，設計了基于JN5139模塊的具有全功能設備(FFD)的靈活多變、性能優(yōu)越的太陽(yáng)能LED路燈狀態(tài)傳感器節點(diǎn)，為組建高性能的無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )做了基礎性的工作。將ZigBee技術(shù)結合傳感器技術(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。