室内无线传感器网络的设计与实现
Design and Implementation of Indoor Wireless Sensor Networks
随着无线传感器网络的发展,其应用由军事领域普及到民用领域,而民用领域很多情况是在"室内"进行的.然而,被人们广泛研究的典型无线传感器网络并不太适合"室内"环境.因此,本文就是研究无线传感器网络在"室内"这个特殊环境下的应用技术,具体工作如下:(1)针对"室内"环境的特殊性,设计了一种基于室内有线架构多子网层次型可移动的WSN模型,包括室内WSN的拓扑结构和室内WSN的通信流程.在"室内"环境下,该模型和"典型"的平面型结构相比,具有组织方式更加高效,通信更快更可靠,网络寿命更长,能较好地支持节点移动的优点.(2)针对室内无线传感器网络,设计了一种满足最小冲突和最大休眠的跨层节能方法.该设计方法使移动节点的工作时间占空比缩减到0.001,大大延长了网络寿命.该方法已用于"煤矿井下安全监测系统"项目中,使得移动节点在不更换电池的情况下,工作时间由24小时增加到现在2800小时左右.(3)设计并实现了室内无线传感器网络的原型系统,包括WSN节点,485接口,上位机.并对系统的性能进行了测试,分析和评估.最后测得系统的信道丢包率约为0.3714%,接收错包率约为0.0345%,平均电流约为185.78uA(约可以用120天),满足实际应用中对系统高可靠性和长网络寿命的需求.
- 作者：
- 明光照
- 学位授予单位：
- 解放军信息工程大学
- 专业名称：
- 军事通信学
- 授予学位：
- 硕士
- 学位年度：
- 2009年
- 导师姓名：
- 李鸥
- 中图分类号：
- TN929.5；TP212.9
- 关键词：
- 无线传感器网络；室内模型；节能设计；原型系统；TinyOS
- Wireless Sensor Networks；Indoor Model；Energy-Saving Design；Prototype System；TinyOS