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隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的迅速發(fā)展和日益成熟，超低功耗的無線傳感器已成為物聯(lián)網(wǎng)的重要組成單元。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)通過將大量的傳感器節(jié)點(diǎn)部署在監(jiān)測區(qū)域內(nèi)，使用無線電通信方式形成一個多跳的具有動態(tài)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的自組織網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，目前已得到了廣泛應(yīng)用。

AMR傳感器節(jié)點(diǎn)基本電路如圖所示。電源部分由TI公司的APL5312-33起到LDU功能，電源輸入電壓為4.2 V，輸出為3.3 V。磁場強(qiáng)度檢測使用MMC2122MG AMR傳感器，該傳感器具有體積小、壽命長、靈敏度高、能耗低和穩(wěn)定性等特點(diǎn)，可廣泛用于電子指南針、GPS導(dǎo)航、位置感知、車輛檢測和磁力測定。

本文旨在研究一種能支持各種傳感器網(wǎng)絡(luò)及接入網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)關(guān)設(shè)備，它能支持不同類型的傳感器節(jié)點(diǎn)和接入方式，并能為中間件或者應(yīng)用程序提供統(tǒng)一的數(shù)據(jù)格式，從而為應(yīng)用屏蔽不同的傳感器網(wǎng)絡(luò)及接入網(wǎng)絡(luò)，使得應(yīng)用程序只需要關(guān)注于應(yīng)用環(huán)境的數(shù)據(jù)處理。

文中針對電磁干擾和遮擋非常嚴(yán)重的電池生產(chǎn)車間的復(fù)雜環(huán)境，設(shè)計一種集成RFID的電池充放電參數(shù)采集節(jié)點(diǎn)。在每一個電池上放置一個無線節(jié)點(diǎn)，能實(shí)時獲取每個電池在充放電過程的電流、電壓、溫度數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)數(shù)據(jù)自動采集。全過程不需人工干預(yù)進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控，同時將充放電過程的數(shù)據(jù)存儲在數(shù)據(jù)庫中，以實(shí)現(xiàn)電池售后的質(zhì)量跟蹤和追溯。相對于傳統(tǒng)電池充放電方法，采集節(jié)點(diǎn)將充放電過程的監(jiān)控做到了自動化、專家化。

分析了低功耗數(shù)據(jù)采樣系統(tǒng)的需求,確認(rèn)了系統(tǒng)的優(yōu)化方向。針對系統(tǒng)無線網(wǎng)絡(luò)簇頭節(jié)點(diǎn)的硬件電路進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，將傳感器節(jié)點(diǎn)進(jìn)行輪詢和數(shù)據(jù)傳輸處理完全分離，在保證系統(tǒng)無線數(shù)據(jù)傳輸穩(wěn)定可靠的前提下，縮短數(shù)據(jù)通信的時間，從而進(jìn)一步降低系統(tǒng)非簇頭節(jié)點(diǎn)的功耗。

本文基于ZigBee無線通訊組網(wǎng)技術(shù)，以iennIC5139為控制核心，構(gòu)建了適合油田信息采集的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)給出了傳感器節(jié)點(diǎn)與中轉(zhuǎn)節(jié)點(diǎn)的硬軟件設(shè)計。提出了一種組網(wǎng)靈活、成本低、維護(hù)方便的方案設(shè)計。

摘要：針對物業(yè)公司可以獲取小區(qū)內(nèi)車主信息的特點(diǎn)，設(shè)計了基于ZigBee的小區(qū)汽車安防系統(tǒng)。系統(tǒng)通過ZigBee網(wǎng)絡(luò)和Internet對小區(qū)內(nèi)汽車進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控，并且利用ZigBee短距離通信實(shí)現(xiàn)了區(qū)域定位。一旦汽車發(fā)生異常，帶有紅外模塊的傳感器節(jié)點(diǎn)會產(chǎn)生報警信號，并將信號傳給停車場管理員和車主。當(dāng)車主不在小區(qū)內(nèi)時，停車場管理員可以通過上位機(jī)中的車主信息及時通知車主或其家人，以便進(jìn)行相應(yīng)的處理。如果車主要開車則可以通過遙控節(jié)點(diǎn)來關(guān)閉車門上的傳感器節(jié)點(diǎn)，以免產(chǎn)生誤報。該系統(tǒng)克服了傳統(tǒng)汽車安防系統(tǒng)噪聲擾民、反應(yīng)慢、監(jiān)控范圍小等缺點(diǎn)。

無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSN，Wireless Sensor Network)是由分布在有效區(qū)域內(nèi)具有通訊功能的大量傳感器節(jié)點(diǎn)組成，通過無線方式自組織形成網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，節(jié)點(diǎn)采集信息并通過無線網(wǎng)絡(luò)逐級傳送到監(jiān)控中。

無線傳感器網(wǎng)絡(luò)由部署在檢測區(qū)域內(nèi)的大量、廉價、微型、節(jié)能傳感器節(jié)點(diǎn)組成，通過無線通信方式自我形成網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其主要目的是協(xié)同地感知、采集和處理網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域中感知對象的信息，接收命令并與控制中心交換有關(guān)現(xiàn)實(shí)世界的信息。

無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)可以隨機(jī)或特定地布置在目標(biāo)環(huán)境中，它們之間的通訊通過特定的協(xié)議自組織起來，能夠獲取周圍環(huán)境的信息，并且相互協(xié)同完成特定任務(wù)。本文基于nRF905設(shè)計了一款無線溫度傳感器網(wǎng)絡(luò)，通過無線網(wǎng)絡(luò)將普通辦公樓室內(nèi)的溫度采集傳感器節(jié)點(diǎn)連接起來，實(shí)時采集房間內(nèi)的溫度信息，并傳送到遠(yuǎn)程控制中心進(jìn)行監(jiān)測。

無線傳感器網(wǎng)絡(luò)將成百上千的傳感器節(jié)點(diǎn)布置在一個特定的區(qū)域內(nèi)形成監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)，這些節(jié)點(diǎn)通過特定的協(xié)議組織起來，協(xié)同工作完成某項(xiàng)應(yīng)用任務(wù)，達(dá)到數(shù)據(jù)采集、無線通信和信息處理的能力。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)可以實(shí)時傳送監(jiān)測數(shù)據(jù)，不易受到目標(biāo)環(huán)境的限制，在環(huán)境監(jiān)測、城市交通管理等領(lǐng)域有較好的應(yīng)用。因此傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的軟硬件技術(shù)是傳感器網(wǎng)絡(luò)研究的重點(diǎn)。本文主要是對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)的短距離接收進(jìn)行設(shè)計探討。

本文設(shè)計了一種基于無線傳感器網(wǎng)的智能交通控制，利用傳感器節(jié)點(diǎn)采集交通信息，智能交通控制終端根據(jù)采集到的交通信息，選擇合適的路口控制模式，調(diào)整各交叉路口的綠信比，協(xié)調(diào)干線各路口周期的確定和各路口之間的相位差，自適應(yīng)地控制車輛通行時間，從而保證車輛通行質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)交通信號控制的智能化、網(wǎng)絡(luò)化。

針對當(dāng)前物聯(lián)網(wǎng)感知層在感知多源信息時，尚沒有一種很好的融合方法的問題，根據(jù)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSN)和射頻識別(RFID)網(wǎng)絡(luò)自身的特點(diǎn)，通過引入數(shù)據(jù)融合器，提出了一種將電子產(chǎn)品編碼(EPC)和環(huán)境參數(shù)建立映射關(guān)系的方法。將該方法應(yīng)用于超市倉儲管理系統(tǒng)，對其編碼并且構(gòu)建原型系統(tǒng)，該方法能夠明顯提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)挠行?，試?yàn)結(jié)果驗(yàn)證了所提出方法的正確性和有效性。

無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是由部署在監(jiān)測區(qū)域內(nèi)大量的廉價微型傳感器節(jié)點(diǎn)組成，通過無線通信方式組成的一個多跳的自組織網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，是一種全新的信息獲取和處理技術(shù)。本文基于Freescale 公司的MC1321x-NCB 套件實(shí)現(xiàn)了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建。以鄰接矩陣和網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)之間的對應(yīng)關(guān)系作為理論基礎(chǔ)，自主設(shè)計和實(shí)現(xiàn)對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的實(shí)時監(jiān)控。并最終，對監(jiān)控平臺進(jìn)行了測試。

為提高灌溉用水利用率，緩解水資源日趨緊張的矛盾，采用基于ZigBee技術(shù)的無線傳感網(wǎng)絡(luò)與GPRS網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合的體系結(jié)構(gòu)，基于CC2530芯片設(shè)計無線節(jié)點(diǎn)，開發(fā)了此節(jié)水灌溉控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)以單片機(jī)為控制核心，由無線傳感器節(jié)點(diǎn)、無線路由節(jié)點(diǎn)、無線網(wǎng)關(guān)、監(jiān)控中心四部分組成，能實(shí)時監(jiān)測土壤溫濕變化，根據(jù)土壤墑情和作物用水規(guī)律實(shí)施精準(zhǔn)灌溉。系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了節(jié)水灌溉的自動化控制，有助于改善農(nóng)業(yè)灌溉用水的利用率和灌溉系統(tǒng)自動化的水平普遍較低的現(xiàn)狀。

經(jīng)過實(shí)際運(yùn)行和測試證明，系統(tǒng)穩(wěn)定可靠，系統(tǒng)誤差達(dá)到了規(guī)定的要求。本系統(tǒng)雖然是以無線溫度傳感器節(jié)點(diǎn)為例，但同樣也適合其他各種類型的無線傳感器節(jié)點(diǎn)，因此可以推廣到無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的其他應(yīng)用領(lǐng)域或行業(yè)，如電力抄表、配電自動化、路燈監(jiān)控、道路交通等。

無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是一種由傳感器節(jié)點(diǎn)構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)，能夠?qū)崟r地監(jiān)測、感知和采集節(jié)點(diǎn)部署區(qū)的觀察者感興趣的感知對象的各種信息，并對這些信息進(jìn)行處理后以無線的方式發(fā)送出去，通過無線網(wǎng)絡(luò)最終發(fā)送給觀察者。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在軍事偵察、環(huán)境監(jiān)測、醫(yī)療護(hù)理、智能家居、工業(yè)生產(chǎn)控制以及商業(yè)等領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景。

本文結(jié)合停車場對車位檢測系統(tǒng)的要求，設(shè)計了一種基于WiFi的RFID可擴(kuò)展AMR車位檢測系統(tǒng)，車位檢測系統(tǒng)由服務(wù)器、無線路由器、車位顯示屏、RFID讀寫器和AMR傳感器節(jié)點(diǎn)組成。

無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是由部署在監(jiān)測區(qū)域內(nèi)的大量廉價微型傳感器節(jié)點(diǎn)，通過無線通信方式組成一個多跳的自組織的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其目的是協(xié)同感知、采集和處理網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域中感知對象的信息，并發(fā)送給觀測者。

隨著無線網(wǎng)絡(luò)以及硬件技術(shù)，特別是超大規(guī)模集成電路技術(shù)的發(fā)展，將感知、通信、計算能力集成在一個傳感器節(jié)點(diǎn)成為可能。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(以下簡稱傳感器網(wǎng)絡(luò))就是由成千上萬個這樣的節(jié)點(diǎn)構(gòu)成的。

無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是由多個帶有傳感器、數(shù)據(jù)處理單元和通信模塊的節(jié)點(diǎn)組織而成的網(wǎng)絡(luò)，因?yàn)樵谲娛?、工業(yè)、醫(yī)療、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域的巨大應(yīng)用前景而成為近年來的研究熱點(diǎn)。由于無線傳感器節(jié)點(diǎn)通常工作在人們難以觸及的環(huán)境中，并且節(jié)點(diǎn)能量有限，難以補(bǔ)充，所以降低功耗、延長使用壽命成為無線傳感器網(wǎng)絡(luò)設(shè)計的核心問題。因此，傳感器網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)、通信協(xié)議、算法、電路和感知都必須滿足能量有效性。

無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSN)是由大量無處不在的、具有通信與計算能力的微小傳感器節(jié)點(diǎn)密集布設(shè)在無人值守的監(jiān)控區(qū)域而構(gòu)成的能夠根據(jù)環(huán)境自主完成指定任務(wù)的智能自治測控網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，可廣泛應(yīng)用于航天、航空、國防、電力、能源、環(huán)境、醫(yī)療、災(zāi)難預(yù)警、空間探索等領(lǐng)域。

無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(Wireless Sensor Networks，WSN)是由任意散落在被監(jiān)測區(qū)域內(nèi)大量傳感器節(jié)點(diǎn)以自組織形式構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)，并通過網(wǎng)絡(luò)將監(jiān)測數(shù)據(jù)傳送到接收站進(jìn)行處理。通過隨機(jī)投放的方式，眾多傳感器節(jié)點(diǎn)被密集部署于監(jiān)控區(qū)域。

無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是新近興起的研究領(lǐng)域，它是由一個主機(jī)(網(wǎng)絡(luò)接入點(diǎn))和大量的無線傳感器節(jié)點(diǎn)組成的分布式系統(tǒng)。由無線傳感器節(jié)點(diǎn)負(fù)責(zé)對數(shù)據(jù)的感知和處理，并傳送給主機(jī)；主機(jī)用戶可通過公共網(wǎng)絡(luò)(如Internet Work，公共交換網(wǎng)等)獲取相關(guān)信息，實(shí)現(xiàn)對現(xiàn)場的有效控制和管理。

如今無線傳感器網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)成為一種極具潛力的測量工具。它是一個由微型、廉價、能量受限的傳感器節(jié)點(diǎn)所組成，通過無線方式進(jìn)行通信的多跳網(wǎng)絡(luò)，其目的是對所覆蓋區(qū)域內(nèi)的信息進(jìn)行采集、處理和傳遞。

無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(Wireless Sensor Network，WSN)是由部署在監(jiān)測區(qū)域內(nèi)的大量廉價微型傳感器節(jié)點(diǎn)組成，通過無線通信方式形成的一種多跳自組織網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，他是當(dāng)前在國際上備受關(guān)注、涉及多學(xué)科、高度交叉、知識高度集成的前沿研究領(lǐng)域，綜合傳感器技術(shù)、嵌入式計算技術(shù)、現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)及無線通信技術(shù)、分布式信息處理技術(shù)等，其目的是協(xié)作地感知、采集和處理網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域中感知對象的信息(如光強(qiáng)、溫度、濕度、噪音、震動和有害氣體濃度等物理現(xiàn)象)，并以無線的方式發(fā)送出去，通過無線網(wǎng)絡(luò)最終發(fā)送給觀察者。

將無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)融入煤礦視頻監(jiān)控系統(tǒng)中，傳感器節(jié)點(diǎn)由傳感模塊、處理模塊、通信模塊和電源模塊組成。微處理器選用ATMEL公司的ATMELGAl28L，射頻芯片選用NORDIC公司的nRF24L01。采用節(jié)點(diǎn)定時打開與關(guān)閉的協(xié)議且打開與關(guān)閉的時間比為1:99。充分考慮節(jié)能和擴(kuò)展性的需求，系統(tǒng)支持多種目標(biāo)文件格式。

要做到目視千里，耳聽八方是人類長久的夢想，現(xiàn)代衛(wèi)星技術(shù)的出現(xiàn)雖然使人們離這目標(biāo)又進(jìn)了一步，但衛(wèi)星高高在上，洞察全局在行，明察細(xì)微就不管用 了。這個時候，本文的主角—無線傳感器網(wǎng)絡(luò)就排上用場了。將大量的傳感器節(jié)點(diǎn)遍撒指定區(qū)域，數(shù)據(jù)通過無線電波傳回監(jiān)控中心，監(jiān)控區(qū)域內(nèi)的所有信息就會盡收觀察者的眼中了。

。本文在RFID和WSNs兩種技術(shù)及相關(guān)部件的基礎(chǔ)上，結(jié)合倉儲管理的現(xiàn)狀、特點(diǎn)和實(shí)際需求，自主研發(fā)了新型倉儲監(jiān)管系統(tǒng)通用平臺，并為典型用戶提供定制的解決方案。其中，RFID技術(shù)實(shí)現(xiàn)人員、貨物、車輛等目標(biāo)的識別，WSNs技術(shù)實(shí)現(xiàn)倉儲環(huán)境智能，滿足溫度、濕度、成分等環(huán)境參數(shù)的分布式監(jiān)控的需求。RFID和WSNs技術(shù)為倉儲監(jiān)管系統(tǒng)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，系統(tǒng)綜合運(yùn)用情境敏感、在線信息交互、基于傳感器節(jié)點(diǎn)和RFID的目標(biāo)搜索與定位等技術(shù)，在數(shù)據(jù)庫和數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)支撐下，運(yùn)用獨(dú)特的自適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)通信結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)倉儲管理的全方位信息支持。