面向樓宇環(huán)境監(jiān)測的無線傳感器網絡設計與實現(xiàn).pdf

1、對樓宇環(huán)境的監(jiān)測不僅有助于提高室內環(huán)境的舒適度及安全性,還有利于挖掘更高的樓宇能量利用率。傳統(tǒng)的樓宇環(huán)境監(jiān)測手段以有線通信技術為主,存在布線成本高、維護困難及破壞室內外觀等弊端。近年來,無線傳感器網絡作為一種全新的信息獲取和處理模式,為樓宇環(huán)境監(jiān)測提供了新的技術手段。
　　 樓宇環(huán)境布局復雜、阻隔物多且存在電磁干擾,對于低功耗、短距離通信的微型傳感器節(jié)點而言,需精心設計合適的傳感器網絡體系架構與相應數(shù)據(jù)收集算法,用于正確獲取樓宇

2、環(huán)境數(shù)據(jù)。本文基于上述研究背景設計并實現(xiàn)了面向樓宇環(huán)境監(jiān)測應用的無線傳感器網絡,主要工作和成果如下:
　　 1.硬件資源的有限性使節(jié)點無法使用高精度的傳感器,同一房間需部署多個節(jié)點以提高監(jiān)測精度,這就造成信息冗余。受LEACH等協(xié)議分簇思想的啟發(fā),采用簡單的地址分配機制引導部署在同一房間內的節(jié)點形成一個簇,并采用簇內數(shù)據(jù)融合,保持信息量不變的同時降低因傳輸冗余信息帶來的帶寬和能量浪費；
　　 2.設計具有三層結構的傳感器

3、網絡,網絡中的節(jié)點分為用于采集樓宇環(huán)境信息的傳感器節(jié)點,用于管理房間內傳感器節(jié)點的簇頭節(jié)點及用于管理整個網絡并負責匯總所有感知數(shù)據(jù)的匯聚節(jié)點。結合分簇機制及網絡架構,設計了數(shù)據(jù)收集算法,采用可靠的簇間路由協(xié)議來建立網絡數(shù)據(jù)鏈路,同時采用合理的數(shù)據(jù)鏈路維護算法以均衡網絡內各節(jié)點的能量消耗,避免因形成數(shù)據(jù)熱點而造成網絡斷裂,提高傳感器網絡的生存周期；
　　 3.根據(jù)傳感器網絡感知、處理和通信這三個基本任務,設計了相應的節(jié)點硬件。依據(jù)