毕业论文-无线传感网络的应用与发展

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1、 无线传感网络的应用与发展 摘要 无线传感器网络技术是一种全新的信息获取和信息传输技术， 它将传感器技 术、嵌入式计算机技术和无线网络通信技术融为一体。无线传感器网络的节点间 能够相互协作地实时感知、监测网络分布区域内的各种环境参数的信息，并能够 对所检测的信息进行相应的处理，通过节点间的信息传递，从而及时、准确地将 这些信息传送给上层的监控中心。无线传感网络融合了传感技术、信息技术和网 络通信技术，是信息技术领域一种全新的发展方向。介绍了无线传感网络技术的 节点结构、网络体系，重点研究分析了无线传感网络中的各项关键热点技术；介 绍了无线传感网络技术在实际生活中的广泛应用； 对无线传感网络的未

2、来发展进 行了展望。 关键词关键词：无线传感器网络，应用，关键技术 目 录 1 引言. 1 2 无线传感器网络的原理及系统特点 1 2.1 无线传感器网络的原理 1 2.2 无线传感网络的系统特点 3 2.3 无线传感器网络研究所面临的困难 4 3 无线传感器网络关键技术 5 3.1 无线传感器网络通信体系结构. 5 3.2 无线传感网络协议分析. 6 3.3 网络支撑技术分析. 7 3.4 网络管理技术分析. 8 4 无线传感网络应用领域 8 4.1 军事领域. 8 4.2 环境检测. 8 4.3 医疗卫生. 9 4.4 家庭应用. 9 4.5 其他方面的应用. 9 5 总结. 10 参考文

3、献 11 致谢 12 1 1 引言 随着无线通信技术、嵌入式计算机技术、传感器技术以及半导体技术的快速 发展和日益成熟，无线传感器网络（Wireless Sensor Network，WSN）作为具有 感知能力、训一算能力和无线通信能力的新兴网络，其应用越来越广泛。这种新 兴的传感器网络的基本组成单位一一节点具有能够相互协作地实时感知、 监测网 络节点分布区域内的各种环境或是监测对象信息的能力， 并可以对这些信息进行 相应的处理，从而获得详细且准确的信息，最后通过相关技术传送给需要这些信 息的用户。 由众多传感器节点以移动自组网、多跳网络（Ad-hoc）方式构成的一种新兴 无线网络即无线传感器

4、网络。 其主要目的是在网络所覆盖的范围内感知和采集所 需要的信息并通过相关技术传送给监测者。 无线传感器网络技术作为涉及多门前 沿学科的一项综合性技术，无论是在军事领域，还是在民用领域都具有相当可观 的应用前景，例如军事侦察、环境监测、医疗监护、空间探索、城市交通的管理、 仓库管理、智能家居等等。 2 无线传感器网络的原理及系统特点 2.1 无线传感器网络的原理 大量无线传感器节点互连而成的无线传感器网络，标志着传感器向微型化、 智能化和无线通信化等方向的延伸。根据在使用过程中是否移动节点，可将无线 传感器网络分为两种网络：静态网络和动态网络。大多数的无线传感器网络是静 态网络，在这种网络中，

5、随机地或按一定要求布置在所监测区域内布置了一定数 量的传感器节点，并根据用户的要求，可以实现对所监测区域内的温度、湿度、 噪声、光强度、压力等参数的检测。在动态网络中，一般是在可以移动的物体上 安置传感器节点，检测物体的运动速度和方向等，如车辆或被监测的动物，它将 随物体的移动而移动。 2 图 2-1 具有代表性的 WSN 系统结构 具有代表性的无线传感器网络系统结构如图 2-1 所示。由图可知，传感器节 点、Sink 节点、传输网络、基站、互联网等部分组成了无线传感器网络。通常， 为了能够获得较为准确的数据， 在所检测的环境区域内布置高密度的无线传感器 节点，并目_在不同的分布区域内可能需要

6、组建多个传感器网络。通常，是一种 微型嵌入式系统设备可以构成无线传感器节点，它集传感器、控制器和无线通信 模块十一体，它能够在资源有限的形式下进行采集数据，处理以及无线通信等操 作。Sink 节点同传统无线网络中的网关具有相似的功能。Sink 节点由于要把数 据转发给远程控制节点，因此它通常具有较高的电能和较高的发射功率。传输网 络作为一个局部网络的作用是协同各个无线传感器网络中的 Sink 节点、综合网 关节点信息。一台能够和互联网相连的计算机成为基站，接收传输网络传送过来 远程数据 服务器 Sink 节点 Sink 节点 传输网络 互联网 基站 传感器网络 传感器节点 传感器节点 远 程 客 户 端 3 的所有数据，并由它收集并将这些数据通过互联网发送至数据处理中心，同时基 站还拥有一个缓存最新的传感数据的本地数据库副本， 能够将传感数据的口志保 存到本地的数据库中。 远程服务器可以向科研人员提供接入互联网终端的远程数 据服务，并进一步分析处理传感器节点采集到的初级数据。 根据无线传感器网络的通信模式可将无线传感器网络分为两类典型的应用 模式， 分别是由传感器节点将监测环境中发生