随着信息技术的进步,云南边防建设正从传统的手段向着信息化高效方式转变,装备更新的需求很大。目前有线视频监控设施造价高,架设困难,并且由于复杂的自然地理环境,监视性能不理想,因此投放量小,从而出现了一些民间通道不能得到有效管理。基于“北斗一号”卫星网络的边防管控系统,也仅仅解决了巡逻分队在导航定位和信息通信上的需求,对边境动态监控仍采用人工方式。开发一种新的模式,构建无线、自主监测的边境管控系统成为当前的一个重要任务。而集成了传感器、嵌入式计算、现代网络、无线通信、分布式信息处理等技术的无线传感器网络由于其价格低廉、部署方便以及在实时监测领域展现出的广阔应用前景,为解决这一课题带来了契机。无线传感器网络技术对于边境信息监测有其特有的优势。所有的传感器节点能够通过自组织的方式构成网络,借助于节点中内置的多种传感器检测覆盖区域内的红外、压力、声音、震动等信号,易部署,且无需电缆等基础设施;传感器节点应用成本低,可以密集部署于漫长的边境线上,便于利用各节点采集信息的空间相关性获取更加精确的边境动态。此外,无线传感器网络能量高效,可以满足常年连续监测的要求。论文试图在卫星定位系统的基础上,融合ZigBee无线传感器网络,建设一个信息化程度高、有效率的边境动态监控系统。主要的研究工作包括:①提出了利用卫星通信的边境信息监测网络,采用异构型簇状网络结构,设计了高效能的基于轮岗和需求时唤醒的节点工作模式;②传感器节点硬、软件设计。选用了射频芯片CC2430,并配合低功耗微处理器,支持多种不同的传感器协同监测;③设计了卫星传感器网络定位机制,依赖卫星定位模块(或人工标定)获得广度分布的信标节点,然后利用一种基于多重覆盖的三角形质心定位策略(MOTCLS),进而实现网络中其它节点的正确定位。④设计了一个能量感知和位置自适应的路由协议(ELRP),簇头的竞选过程综合了节点的剩余能量和地理位置信息,自适应路由能很好地支持移动Sink节点完成数据收集。