
传感器网络的知识扩展:
传感器网络,是由许多在空间上分布的自动装置组成的一种计算机网络,这些装置使用传感器协作地监控不同位置的物理或环境状况。无线传感器网络的发展最初起源于战场监测等军事应用。而现今无线传感器网络被应用于很多民用领域,如环境与生态监测、健康监护、家庭自动化、以及交通控制等。
作用:
传感器网络主要包括三个方面:感应、通讯、计算。其中的关键技术主要有无线数据库技术,比如使用在无线传感器网络的查询,和用于和其它传感器通讯的网络技术,特别是多次跳跃路由协议。例如摩托罗拉使用在家庭控制系统中的ZigBee无线协议。
物联网在军事和国防领域的应用主要表现为哪两个技术的应用?()
射频识别技术和无线传感器网络技术
射频识别技术和光纤传感技术
指纹识别技术和无线传感器网络技术
光线传感技术和指纹识别技术
正确答案:射频识别技术和无线传感器网络技术
传感器网络主要包括三个方面:感应、通讯、计算(硬件、软件、算法)。其中的关键技术主要有无线数据库技术,比如使用在无线传感器网络的查询,和用于和其它传感器通讯的网络技术,特别是多次跳跃路由协议。例如摩托罗拉使用在家庭控制系统中的ZigBee无线协议。
传感器网络与传感器
传感器网络与传感器是什么关系呢?它究竟是一种传感器呢还是一种网络呢?在回答这个问题之前,我们先来看一下传感器网络中传感节点的系统组成吧。如图1所示,一般可以将传感节点分解为传感模块、微处理器最小系统、无线通信模块、电源模块和增强功能模块5个组成部分,其中增强功能模块为可选配置。
图1 传感器网络中传感节点的系统组成
可以把传感模块和电源模块看作传统的传感器,如果再加上微处理器最小系统就可对应于智能传感器,而无线通信模块是为了实现无线通信功能而比传统传感器新增加的功能模块。增强功能模块是可选配置,例如时间同步系统、卫星定位系统、用于移动的机械系统等。
从传感节点的系统组成上看,传感器网络可以看作是多个增加了无线通信模块的智能传感器组成的自组织网络。而从功能上看,传感器和传感器网络大致相同,都是用来感知监测环境信息的,不过显然传感器网络具备更高的可靠性。
传感器网络的发展
传感器网络是怎样发展起来的呢?
最早的传感器网络可以追溯到上世纪70年代美军在越战中使用的“热带树”传感器。为了遏制北越在胡志明小道的后勤补给,美军在这条小道上沿途投放了上万个“热带树”传感器,这是一种振动和声响传感器,当北越车队经过时传感器探测到振动和声响即向指挥中心发送感知信号,美军收到信号后即组织轰炸,有资料显示越战期间美军依靠“热带树”的帮助总共炸坏了4万多辆北越运输卡车。
“热带树”传感器之间没有通信能力,所以实际上还称不上网络的概念。20世纪80年代以来,美国军方陆续与高校开展传感器网络方面的研究合作,旨在建立能够用于军事用途的自组织的无线传感器网络,这期间在硬件、软件、标准化和产品化等方面取得了一系列的重大进展。
2000年,美国加州大学伯克利分校发布了传感器节点专用 *** 作系统TinyOS,后续又推出专用程序设计语言nesC。2001年,伯克利分校又推出Mica系列传感器节点产品。TinyOS和Mica取得了巨大的成功,直到今天它们仍然得到了广泛的应用。
2001年,ZigBee联盟成立,并对无线传感器网络的通信协议进行了全面的标准化,后续多家公司发布了多款符合ZigBee协议标准的芯片和产品。
传感器网络未来的发展趋势
传感器网络未来的发展趋势又如何呢?
传感器网络技术诞生至今也不过几十年的时间,最近更是得到了美国之外欧洲、中国和日韩等国的重视和关注,目前其发展前沿也在不断延伸。总体说来,大致可以将其发展趋势划分为两大类:其一是设计用于完成特殊任务的无线传感器网络,例如无线多媒体传感器网络和无线传感执行网络。其二是设计用于特殊应用环境下工作的无线传感器网络,例如水下环境和地下环境。
无线多媒体传感器网络(WMSN, Wireless Multimedia Sensor Network)在传感器节点上借助多媒体传感单元将音频、视频、图像等多媒体信息传送到管理节点,能够实现对复杂多变环境的监测。
无线传感执行网络(WSAN, Wireless Sensor and Actor Network)在WSN的基础上加入了执行节点(Actor),执行节点根据收集到的监测信息做出决策并执行相关 *** 作,从而在对环境监测的基础上进一步实现对环境的控制。
水声无线传感器网络(UW-ASN, Underwater Acoustic Sensor Network)采用水声无线通信技术实现水下传感器节点之间的通信连接,能够完成海洋采样、环境监测、水下开采、辅助航行等任务。
现代科技飞速发展,科技更新换代带来的信息更是强大的,而无线传感器能够采集设备的数字信号通过无线传感器网络传输到监控中心的无线网关,然后直接送入计算机,最后进行分析处理。无线传感器网络是现在常见的,能够收集到具有传感器节点组成的无线传感器网络的各类信息。无线传感器的应用广泛且应用实例颇多,下面介绍一下无线网络传感器的应用实例。
桥梁健康检测及监测
桥梁结构健康监测(SHM)是一种基于传感器的主动防御型方法,可以弥补目前安全性能十分重要的结构中,把传感器网络安置到桥梁、建筑和飞机中,利用传感器进行SHM是一种可靠且不昂贵的做法,可以在第一时间检测到缺陷的形成。这种网络可以提早向维修人员报告在关键结构中出现的缺陷,从而避免灾难性事故。
粮仓温湿度监测
无线传感器网络技术在粮库粮仓温度湿度监测领域应用最为普遍,这是由于粮库粮仓温度湿度的测点多,分布广,使用纵横交错的信号线会降低防火安全系数,应用无线传感器网络技术具有低功耗,低成本,布线简单,安装方便,易于组网,便于管理维护等特点。
混凝土浇灌温度监测
在混凝土施工过程中,将数字温度传感器装入导热良好的金属套管内,可保证传感器对混凝土温度变化作出迅速的反应。每个温度监测金属管接入一个无线温度节点,整个现场的无线温度节点通过无线网络传输到施工监控中心,不需要在施工现场布放长电缆,安装布放方便,能够有效解决温度测量点因为施工人员损坏电缆造成的成活率较低的问题
地震监测
通过使用由大量互连的微型传感器节点组成的传感器网络,可以对不同环境进行不间断的高精度数据搜集。采用低功耗的无线通信模块和无线通信协议可以使传感器网络的生命期延续很长时间。保证了传感器网络的实用性。
无线传感器网络相对于传统的网络,其最明显的特色可以用六个字来概括即:“自组织,自愈合”。这些特点使得无线传感器网络能够适应复杂多变的环境,去监测人力难以到达的恶劣环境地区。BEETECH无线传感器网络节点体积小巧,不需现场拉线供电,非常方便在应急情况下进行灵活部署监测并预测地质灾害的发生情况。
建筑物振动检测
建筑物悬臂部分不会因为旁边公路及地铁交通所引发的振动而超过舒适度的要求;通过现场测量,收集数据以验证由公路及地铁交通所引发的振动与主楼悬臂振动之相互关系; 同时,通过模态分析得到主楼结构在小振幅脉动振动工况下前几阶振动模态的阻尼比,为将来进行结构的小振幅动力分析提供关键数据
无线传感器的应用实例颇多,而且无线传感器的应用范围广泛,在现代的城市建设等重要领域都发挥着至关重要的作用。无线传感器的应用,我们也能看出来现在科技的进步对人们现代化的生活是有深刻的影响的,科技能够让人们的生活更加便利,更加能够了解信息的更新。以上就是小兔介绍的无线网络的应用,希望能够对您有所帮助。
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你是研究生啊 这个是研究生的项目啊,导师是有完整的一套设备才让做的,本科生毕业论文的话,应该有理论有算法+协议就行了吧 当然没有实体想优秀是不大容易了
反正我本科毕业论文基本混混就过了,就是论文+个编程 MATLAB妨真 当然我学校一般
就是感觉本科生做这个还蛮难
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无线传感网路由协议的分析比较
作者:石瑞华
来源:《科技创新与应用》2013年第14期
摘 要:无线传感网技术是对当今经济和社会进步发挥重要作用的技术,对于现代军事、信息技术、制造业等多个重要的领域产生着巨大的影响。而无线路由协议则是无线传感网研究中的热点问题。文章对于几个典型的平面路由协议和分层路由协议进行了介绍,分析了它们各自的利弊,并对它们进行了比较。
关键词:无线传感网;路由协议;传感器节点
1 无线传感网概述
无线网络即使用无线传输介质的网络。目前有两种无线网络,基础设施网络和对等网络。基础设施网络的无线终端需要配置无线网卡,并通过接入点(AP )连接入网。对等网络即Ad hoc 网络,不需要AP 的支持,终端设备之间可以直接通信。无线Ad hoc网络又可分为两类,移动Ad hoc网络和无线传感器网络。前者的终端是快速移动的,后者的结点是静止的或者移动很慢。
无线传感网由大量的静止或移动的传感器组成,它们以自组织和多跳的方式构成无线网络,相互协作以探测、处理和传输网络覆盖区域内感知对象的监测信息,并报告给用户。无线传感器网络技术在军事应用、智能家居、环境监测、建筑物质量监控、医疗护理等各个方面都有广泛应用[1]。
无线传感网的系统结构包括监测区域(Sensor Field)、传感器节点(Sensor Node)和汇聚节点(Sink Node)[2]。监测区域中包含了各种需要采集数据的观察对象;传感器节点用于采集观察对象的相关数据,并将处理后数据传给汇聚节点;汇聚节点用于收集由传感器节点传递来数据,并将数据传送到远程中心进行集中处理。
2 无线路由协议
无线路由协议是无线传感网研究中的热点问题。无线传感网的路由协议负责在源节点和目的节点之间可靠地传输数据,包括路由选择和数据转发两个功能。根据网络的拓扑结构是否有层次,可以将路由无线路由协议分为平面路由协议和分层路由协议[3]。
21 平面路由协议
平面路由协议适用于具有平面结构的网络,所有节点之间地位平等,协议相对简单。源节点和目的节点之间一般存在多条路径,可共同承担网络负荷,通常不存在瓶颈,网络具有较强的健壮性。然而,节点的组织、路由的建立、控制与维持所产生的开销需要占用较大的带宽,
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