【摘 要】
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本文基于MC9S08GT60微控制器、MC13193射频芯片和SMAC协议,研制了温湿度、烟雾、红外和煤气四种类型的低成本、高性能无线传感器网络节点,并将其应用于家居火灾、煤气泄露和非法盗门侵入等安全监测和基于中文手机短信的报警。文中研究了智能传感器节点的模块化设计、网络协议的实现与信道评估自适应数据转发机制等问题。该节点作为监测单元已被应用于家用保安机器人原型系统中。测试结果表明,上述各节点在空
【机 构】
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清华大学计算机科学与技术系 北京 100084 长春工业大学电气与电子工程学院 长春 130012
【出 处】
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第一届中国传感器网络学术会议(CWSN 2007)
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本文基于MC9S08GT60微控制器、MC13193射频芯片和SMAC协议,研制了温湿度、烟雾、红外和煤气四种类型的低成本、高性能无线传感器网络节点,并将其应用于家居火灾、煤气泄露和非法盗门侵入等安全监测和基于中文手机短信的报警。文中研究了智能传感器节点的模块化设计、网络协议的实现与信道评估自适应数据转发机制等问题。该节点作为监测单元已被应用于家用保安机器人原型系统中。测试结果表明,上述各节点在空旷环境传输距离可达100m,具有穿透家居水泥墙结构的能力,传感器具有较高的监测精度。整个无线传感器网络经过性能测试与实际应用,获得了满意的结果,并初步形成系列产品。
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无线传感器网络由数量众多的低成本,硬件条件和电能有限的传感器节点组成。由于网络所采用的Multi-hop通信方式,造成节点能耗分布的不平衡。为延长网络生命期,在对节点通信过程中能量消耗的情况进行分析的基础上,结合最优化的理论,本文提出了两种针对不同节点部署情况的能量优化的数据传输方法:一种是当网络节点均匀部署在监测区域内,节点转发数据时,同时向多个后继节点发送,降低其直接后继节点的数据转发负载;另
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能源有限是无线传感器网络的显著特征,因此能量管理成为无线传感器网络的关键技术之一。目前的现状多为在研究路由选择、数据融合或者拓扑控制时顺便考虑节能的问题,因而不具有完备性。本文立足于与能耗相关的多个方面,提出了若干基于Agent技术的能量管理算法,目的是为了节省能耗,平衡通信流量和负载,最大化整个网络的生命周期。通过仿真实验和算法性能比较,总结了其优缺点并论证了其可行性。
为了使传感器网络算法能更好地适应实际应用,我们需要研究在异构环境下的传感器网络算法。本文提出的DCDF (DistributedClustering with Data Fusion Algorithm)算法正是在这种能量异构的网络环境下考虑的基于数据融合的分布式成簇算法。在成簇时考虑簇大小、簇头平均功率以及负载均衡来实现每轮能量消耗的基本均等以延长网络的稳定周期,并通过数据融合算法降低传输数据量
目前,无线传感器网络在智能环境检测,灾难控制,战场侦察,安全监视方面取得了日益广泛的应用,引起人们日益关注,亟须仿真平台来研究无线传感器网络,在分析无线传感器网络能量消耗特征的基础上,利用小波变换生成一步转移矩阵,基于Markov模型提出了无线传感器网络节点能量消耗模型。仿真结果表明,与真实的无线传感器网络节点相比,能够有效地描述出无线传感器网络节点能量消耗过程。
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本文使用网格描述感知区域研究传感器网络检测模型,采用不精确性概率检测方法采集感知区域目标数据。探讨信息感知的覆盖分布规律,提出感知区域的度量空间概念和配置目标函数。以传感器配置过程中感知区域目标点动态的检测需求程度为依据,配置传感器节点。给出了基于全局感知区域的配置算法,进行了算法分析,并提出该配置算法具备最优解的上界条件。通过实验给出配置算法在各种情况下的实验结果,进一步验证算法的配置效果和理论
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