基于無線傳感網(wǎng)絡的技術分析及實際應用案例集錦

無線傳感器網(wǎng)絡就是由部署在監(jiān)測區(qū)域內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)域中被感知對象的信息，并發(fā)送給觀察者。傳感器、感知對象和觀察者構成了無線傳感器網(wǎng)絡的三個要素。無線傳感器網(wǎng)絡所具有的眾多類型的傳感器，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。本文為您分析關于無線傳感網(wǎng)絡的一些技術問題，并介紹了幾例基于無線傳感網(wǎng)絡的實際應用案例。

面向無線傳感網(wǎng)絡的構件化開發(fā)方法

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

無線傳感網(wǎng)絡時間同步研究進展與分析

保持節(jié)點之間時間上的同步在無線傳感器網(wǎng)絡中非常重要，它是保證數(shù)據(jù)可靠傳輸?shù)那疤?。典型時間同步算法，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。

無線傳感網(wǎng)中一種基于即時信息的TDMA方案

根據(jù)無線傳感網(wǎng)在網(wǎng)絡性能方面的要求，針對現(xiàn)有無線傳感網(wǎng)協(xié)議在節(jié)點能耗和時延方面的不足，提出了一種IM-TDMA方案，根據(jù)節(jié)點流量的變化，動態(tài)地調節(jié)幀長，提高信道利用率;同時采用計數(shù)器管理及續(xù)傳優(yōu)先的調度方式，簡化了調度復雜度，降低了節(jié)點能耗。仿真結果表明：IM-TDMA方案能有效地節(jié)約能耗。降低時延，可運用于實際無線傳感網(wǎng)的MAC協(xié)議方案中。

兩種異構CSMA/CA機制OSTS/BSTS無線傳感網(wǎng)絡公平性、實時性分析比較

本文根據(jù)火場監(jiān)控應用的實際需要，針對傳輸火場環(huán)境下的溫度及濕度這兩個非均勻變量數(shù)據(jù)包到sink節(jié)點的無線傳感器網(wǎng)絡，提出兩種實時性、公平性較高的無線傳感器網(wǎng)絡競爭CSMMCA機制OS TS/BSTS，分析非飽和無線傳感器異構網(wǎng)絡的實時性、公平性特征

并比較這兩種機制的優(yōu)缺點，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的無線傳感網(wǎng)節(jié)點處理器的設計與實現(xiàn)

本文主要分析在設計較高處理及存儲能力傳感節(jié)點時，如何滿足傳感網(wǎng)節(jié)點低功耗和高處理能力間的平衡關系，并介紹基于OMAP處理器的節(jié)點處理器部分的實現(xiàn)方案。

ZigBee無線傳感網(wǎng)絡節(jié)點設計

基于無線傳感器網(wǎng)絡的特點，本文以CC2430芯片為核心設計一種用于溫濕度測量的無線傳感節(jié)點，為了降低節(jié)點功耗，在ZigBee協(xié)議棧的基礎上進行改進，為傳感節(jié)點設計了空閑、觸發(fā)和主動等3種工作模式，使節(jié)點能夠按照實際需求控制采樣的時機和速率，以減少傳感節(jié)點用于無線通信的能量開銷，從而滿足無線傳感器網(wǎng)絡對節(jié)點低功耗的設計要求，同時根據(jù)已知參數(shù)預測傳感節(jié)點壽命，并通過實驗進行了驗證。

無線傳感網(wǎng)絡中的目標跟蹤技術

在無線傳感器網(wǎng)絡的許多實際應用中，跟蹤運動目標是一項基本功能。由于傳感器節(jié)點體積小、價格低廉、采用無線通信方式，以及傳感器網(wǎng)絡部署隨機，具有自組織性、魯棒性和隱藏性等特點，無線傳感器網(wǎng)絡非常適合于移動目標的定位和跟蹤。按照跟蹤對象的數(shù)量不同，無線傳感器網(wǎng)絡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，目前無線傳感器網(wǎng)絡的目標跟蹤研究主要集中于單目標跟蹤。

基于ZigBee無線傳感網(wǎng)絡的語音會議系統(tǒng)設計

本方案設計了一種基于ZigBee傳輸?shù)臒o線傳感網(wǎng)絡結構的語音會議系統(tǒng)。每個話筒作為無線傳感網(wǎng)絡的一個節(jié)點，所有話筒組成一個無線傳感網(wǎng)絡。話筒的聲音數(shù)據(jù)通過ZigBee傳輸上傳到匯聚節(jié)點，匯聚節(jié)點再轉發(fā)到擴聲系統(tǒng)，此設計有效地解決傳送距離過遠和部分死角位置無法傳送的問題。

融合無線傳感網(wǎng)絡的長距離射頻識別系統(tǒng)

本文探討了無線傳感網(wǎng)絡與射頻識別技術融合的意義，研究了有實際應用價值的融合方案，即由融合方案中的智能節(jié)點完成信息采集、識別及傳輸，充分發(fā)揮了射頻識別技術的信息標識功能和無線傳感網(wǎng)絡自組網(wǎng)的成本低、傳輸距離遠等優(yōu)點，以此來擴展傳統(tǒng)射頻識別系統(tǒng)的覆蓋范圍和傳輸距離。研究結果表明，射頻識別系統(tǒng)與無線傳感器網(wǎng)絡具有一定的互補性，將它們結合具有一定意義。

基于無線傳感網(wǎng)絡的智能機房環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)

本文提出了一種基于ZigBee無線網(wǎng)絡技術的智能機房環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)設計方案，通過對機房的濕度、溫度、光照、火警和水浸等幾個重要因素進行實時的智能化監(jiān)測和控制，同時還可以通過手機短信通知管理者。文中重點介紹了基于ZStack的應用程序開發(fā)，實現(xiàn)了對機房內多種信息的遠程監(jiān)測、處理和控制。

基于無線傳感網(wǎng)絡的太陽能LED路燈狀態(tài)傳感器節(jié)點的設計

本文研究了ZigBee技術及JN5139混合信號微控制器，從無線傳感器網(wǎng)絡的基本單位出發(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)越的太陽能LED路燈狀態(tài)傳感器節(jié)點，為組建高性能的無線傳感器網(wǎng)絡做了基礎性的工作。將ZigBee技術結合傳感器技術組成網(wǎng)絡，解決其他控制方法中存在的問題：選擇亮度傳感器實時采集LED燈頭照度，降低了特殊環(huán)境、特殊時間誤開誤關的幾率，擺脫了人工干預。