用于環(huán)境監(jiān)測的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)及網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵技術(shù).pdf

1、隨著低功耗無線通信技術(shù)、嵌入式計(jì)算技術(shù)、傳感技術(shù)及集成電路技術(shù)的飛速發(fā)展和日益成熟，使得大量的、低成本的小型或微型傳感器節(jié)點(diǎn)通過鏈路自組織成無線傳感器網(wǎng)絡(luò)成為現(xiàn)實(shí)。所謂無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(Wireless sensor networks)就是由部署在監(jiān)測區(qū)域內(nèi)大量的廉價(jià)小型或微型傳感器節(jié)點(diǎn)組成，通過無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)域中感知對象的信息，并發(fā)送給觀察者。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)能夠獲取

2、客觀物理信息，是信息技術(shù)的一個(gè)新領(lǐng)域，在環(huán)境監(jiān)測、醫(yī)療監(jiān)護(hù)、城市交通管理、倉儲管理、軍事偵察等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)具有很強(qiáng)的應(yīng)用相關(guān)性，在不同應(yīng)用要求下需要配套不同的硬件平臺和軟件系統(tǒng)。本文以核化工業(yè)泄漏區(qū)域、戰(zhàn)時(shí)或平時(shí)核化污染區(qū)域的生態(tài)環(huán)境、氣象環(huán)境和地表環(huán)境等環(huán)境監(jiān)測為應(yīng)用背景，以溫度、濕度和大氣壓三個(gè)參數(shù)為檢測參量，結(jié)合傳感技術(shù)、無線通信技術(shù)、傳輸技術(shù)、嵌入式計(jì)算技術(shù)及軟件編程技術(shù)，開發(fā)了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)

3、環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)，具有非常大的實(shí)用價(jià)值。本文主要研究內(nèi)容如下： 1、針對環(huán)境監(jiān)測應(yīng)用背景，給出了用于環(huán)境監(jiān)測的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)總體方案，并成功構(gòu)建了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)工程實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)平臺。 2、設(shè)計(jì)并研制了以溫度、濕度和大氣壓三個(gè)參數(shù)為檢測參量的、用于環(huán)境監(jiān)測的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)小型節(jié)點(diǎn)工程實(shí)驗(yàn)樣機(jī)。 3、在TinyOS操作系統(tǒng)下用nesC語言開發(fā)了溫濕度傳感器和大氣壓傳感器底層驅(qū)動(dòng)軟件及相應(yīng)的數(shù)據(jù)采集應(yīng)用組件和組網(wǎng)應(yīng)用軟件。

4、 4、在所建網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)平臺上對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的路由算法、節(jié)點(diǎn)定位算法和數(shù)據(jù)融合算法進(jìn)行了相關(guān)的實(shí)驗(yàn)研究和分析。 5、對所構(gòu)建的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進(jìn)行了安裝測試，包括TinyOS操作系統(tǒng)的安裝、開發(fā)環(huán)境的定制、無線傳輸測試、傳感器數(shù)據(jù)采集測試以及組網(wǎng)測試，并對測試結(jié)果進(jìn)行了分析和研究，驗(yàn)證了本文所設(shè)計(jì)和研制的節(jié)點(diǎn)、構(gòu)建的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)平臺及采用的方法的有效性。 本文的工作是在江蘇省普通高校高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展重點(diǎn)項(xiàng)目(No．J