用于環(huán)境監(jiān)測的無線傳感器網絡節(jié)點及網絡關鍵技術.pdf

1、隨著低功耗無線通信技術、嵌入式計算技術、傳感技術及集成電路技術的飛速發(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)點通過鏈路自組織成無線傳感器網絡成為現實。所謂無線傳感器網絡(Wireless sensor networks)就是由部署在監(jiān)測區(qū)域內大量的廉價小型或微型傳感器節(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絡系統(tǒng)，其目的是協作地感知、采集和處理網絡覆蓋區(qū)域中感知對象的信息，并發(fā)送給觀察者。無線傳感器網絡能夠獲取

2、客觀物理信息，是信息技術的一個新領域，在環(huán)境監(jiān)測、醫(yī)療監(jiān)護、城市交通管理、倉儲管理、軍事偵察等領域具有廣闊的應用前景。 無線傳感器網絡具有很強的應用相關性，在不同應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)時或平時核化污染區(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)測為應用背景，以溫度、濕度和大氣壓三個參數為檢測參量，結合傳感技術、無線通信技術、傳輸技術、嵌入式計算技術及軟件編程技術，開發(fā)了無線傳感器網絡

3、環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)，具有非常大的實用價值。本文主要研究內容如下： 1、針對環(huán)境監(jiān)測應用背景，給出了用于環(huán)境監(jiān)測的無線傳感器網絡系統(tǒng)總體方案，并成功構建了無線傳感器網絡工程實驗系統(tǒng)平臺。 2、設計并研制了以溫度、濕度和大氣壓三個參數為檢測參量的、用于環(huán)境監(jiān)測的無線傳感器網絡小型節(jié)點工程實驗樣機。 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動軟件及相應的數據采集應用組件和組網應用軟件。

4、 4、在所建網絡系統(tǒng)平臺上對無線傳感器網絡的路由算法、節(jié)點定位算法和數據融合算法進行了相關的實驗研究和分析。 5、對所構建的無線傳感器網絡系統(tǒng)進行了安裝測試，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、傳感器數據采集測試以及組網測試，并對測試結果進行了分析和研究，驗證了本文所設計和研制的節(jié)點、構建的網絡系統(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產業(yè)發(fā)展重點項目(No．J