线传感器网络的国内外研究现状
时间:2017-02-12 16:46 来源:毕业论文 作者:毕业论文 点击:次
| 无线传感器网络可以看成是由数据获取网络、数据分布网络和控制管理中心三部分组成的。其主要组成部分是集成有传感器、数据处理单元和通信模块的节点，各节点通过协议自组成一个分布式网络，再将采集来的数据通过优化后经无线电波传输给信息处理中心。传感器是建立传感器网络的重要环节，是实现测试与自动控制的重要组成部分。传感器是一种物理装置或生物器官，能够探测、感受外界的信号、物理条件（如光、热、湿度）和化学组成（如烟雾），并将探知的信息传递给其他装置或器官。5695 在20世纪70年代，就已经出现了把传统传感器进行点对点传输和连接传感控制器而构成的无限传感器网络的雏形。随着相关领域的学科不断发展与进步，传感网同时还获取了对于多种信息信号综合处理能力，通过与传感控制器的连接，组成了有综合信息处理能力的传感器网络。上世纪末，现场总线技术便开始运用在传感网中，并用其组建智能化的传感器网络，很多多功能的传感器被使用，而且用无线的技术连接，这样无线传感器网络就逐渐形成。 如今无线传感器网络开始迅速发展，国内外很多科学家都在致力于相关方面的研究，也取得了一系列的成果，无线传感网络在很多领域得到的充分的应用。随着相关科学技术，如信息技术，嵌入式技术，信号无线通信技术等技术的迅速发展，无线传感网络技术逐渐运用于农业，军事，交通，车辆管理等领域。 （1） 无线传感网络在军事上的运用 无线传感网络起源于军事应用，在军事领域的研究也十分成熟。与独立的卫星和地面雷达侦查系统相比具有很多优势。2003年8月，美国陆军在俄亥俄州开发了“沙地直线”系统，这是一个用于战场探测的无线传感器网络项目。这个系统在美国高级研究计划局的支持下，可以侦测运动的高金属含量目标，如侦查并定位敌军的坦克等。 “沙地直线”项目主要研究的是如何将低成本传感器覆盖到整个战场从而获得精确的战场信息来以不可思议的准确性来识破“战争迷雾”。美国陆军研究实验室组织的斩落评估研讨会认为：“依靠复杂的大功率传感器和通信是不切实际的。未来战场感知资源可能是大量部署的简单并且廉价的单个设备。当分布式探测系统设备数量以成千上或者上百万的速度增长时，我们必须极大的提高对组网和信息处理的重视程度”[3]。 沙地直线项目研制的无线传感网络的节点成为超大规模微尘节点。它的实物如图1.1和1.1。一般的，在战场探测需要检测出目标出现和消失的情况，而这是具有特殊功能的传感器网络节点，综合功能十分清大，能够可靠而大范围的长久监视[4]。 （2） 智能交通系统中的传感器网络技术 交通系统中的传感网络一般包括节点，汇聚节点以及管理节点。传感器节点检测的数据沿着其他的传感器节点逐渐跳跃传输，在这个过程中，系统的获得的检测数据很可能被多个节点处理，经过多次跳跃后路由到汇聚节点，然后通过卫星或者互联网传输到赶礼节点，如图1.3所示。终端的用户通过管理节点来对传感网络进行配置以及管理，收集检测的数据并发布监测任务。 图1.3交通系统传感网络整体结构 无线传感网络具有很强的应用相关性，在不同的场合下需要不同的配套网络模型和软件系统以及硬件的平台。一般地在设计传感网络节点时应该考虑其扩展性灵活性，稳定及安全性和成本等方面。 （3） 无线传感网络在设施农业上的运用 (责任编辑：qin) |