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基於wifi的無線感測器網路的研究與應用

發布時間: 2022-06-17 09:12:35

1. 無線感測器網路可廣泛應用於哪些領域

早在上世紀70年代,就出現了將傳統感測器採用點對點傳輸、連接感測控制器而構成感測網路雛形,我們把它歸之為第一代感測器網路。隨著相關學科的不斷發展和進步,感測器網路同時還具有了獲取多種信息信號的綜合處理能力,並通過與感測控制的相聯,組成了有信息綜合和處理能力的感測器網路,這是第二代感測器網路。而從上世紀末開始,現場匯流排技術開始應用於感測器網路,人們用其組建智能化感測器網路,大量多功能感測器被運用,並使用無線技術連接,無線感測器網路逐漸形成。無線感測器網路是新一代的感測器網路,具有非常上世紀70年代,其發展和應用,將會給人類的生活和生產的各個領域帶來深遠影響。無線感測器網路可以看成是由數據獲取網路、數據頒布網路和控制管理中心三部分組成的。其主要組成部分是集成有感測器、處理單元和通信模塊的節點,各節點通過協議自組成一個分布式網路,再將採集來的數據通過優化後經無線電波傳輸給信息處理中心。

2. 無線感測器網路研究什麼,和ZigBee什麼關系關於無線感測器網路,有研究路由算發,研究拓樸控制的

無線網路,一是無線傳輸的硬體,有400M、900M、2.4G等頻段,以及不同的功率等級;二是通訊協議,各無線設備之間的數據傳輸協議。
zigbee是無線網路的一種形式,包含協議層;cc2530隻是一種晶元,無線通訊的硬體晶元。

3. 無線感測器網路的無線感測器網路研究趨勢

經過十幾年的發展,無線感測器網路積累了大量的研究成果,在這十幾年研究中,主要以學術界為主,大多是私有的針對特定場景的協議,難以進行大規模應用推廣。這幾年無線感測器網路或者物聯網受到產業界的高度重視,為實現不同企業產品的互聯互通,標准化被提上日程。目前許多標准化組織參與到物聯網、無線感測器網路標準的制定,如Zigbee、Z-WAVE、6Lowpan、ISA100.11a、IEEE802.15.4等,並且日益成熟,相關產品日益豐富,物聯網產業雛形基本成形。
基於標准化的協議進行研發成為不可阻擋的技術趨勢,已經成為行業共識。目前IETF制定的6Lowpan標准體系,是符合IPv6技術的專門為物聯網定製的無線自組網體系,包括802.15.4物理層和MAC層、6Lowpan適配層、IPv6、Roll RPL組網路由協議、CoAP應用層協議,該技術標准具有開放、免費、與互聯網無縫集成、海量地址空間等優勢,最可能成為物聯網、無線感測器網路技術的事實標准,是該領域的發展趨勢。
《無線感測器網路》作為國內最早的研究書籍,對該領域的各個方面進行綜述和介紹,是很好的入門資料。然而近幾年,該領域技術的快速發展,出現了一些新的技術與相關書籍,形成新的研究趨勢,值得關注和進一步研究,相關研究如下:
IPSO 6Lowpan技術白皮書
類似相關書籍《6LoWPAN: The Wireless Embedded Internet 》
類似相關書籍《Interconnecting Smart Objects with IP》

4. 請問誰知道無線感測器網路有哪些用途,謝謝!

無線感測器網路的主要用途 :

1.環境監測
隨著人們對於環境問題的關注程度越來越高,需要採集的環境數據也越來越多,無線感測器網路的出現為隨機性的研究數據獲取提供了便利,並且還可以避免傳統數據收集方式給環境帶來的侵入式破壞。比如,英特爾研究實驗室研究人員曾經將32個小型感測器連進互聯網,以讀出緬因州"大鴨島"上的氣候,用來評價一種海燕巢的條件。無線感測器網路還可以跟蹤候鳥和昆蟲的遷移,研究環境變化對農作物的影響,監測海洋、大氣和土壤的成分等。此外,它也可以應用在精細農業中,來監測農作物中的害蟲、土壤的酸鹼度和施肥狀況等。
2.醫療護理
羅徹斯特大學的科學家使用無線感測器創建了一個智能醫療房間,使用微塵來測量居住者的重要徵兆(血壓、脈搏和呼吸)、睡覺姿勢以及每天24小時的活動狀況。英特爾也推出了基於WSN的家庭護理技術。該技術是做為探討應對老齡化社會的技術項目Center for Aging Services Technologies(CAST)的一個環節開發的。該系統通過在鞋、傢具以家用電器等家中道具和設備中嵌入半導體感測器,幫助老齡人士、阿爾茨海默氏病患者以及殘障人士的家庭生活。利用無線通信將各感測器聯網可高效傳遞必要的信息從而方便接受護理。而且還可以減輕護理人員的負擔。英特爾主管預防性健康保險研究的董事Eric Dishman稱,"在開發家庭用護理技術方面,無線感測器網路是非常有前途的領域"。
3.軍事領域
由於無線感測器網路具有密集型、隨機分布的特點,使其非常適合應用於惡劣的戰場環境中,使其非常適合應用於惡劣的戰場環境中,包括偵察敵情、監控兵力、裝備和物資,判斷生物化學攻擊等多方面用途。美國國防部遠景計劃研究局已投資幾千萬美元,幫助大學進行"智能塵埃"感測器技術的研發。哈伯研究公司總裁阿爾門丁格預測:智能塵埃式感測器及有關的技術銷售將從2004年的1000萬美元增加到2010年的幾十億美元。
目標跟蹤
DARPA支持的Sensor IT項目探索如何將WSN技術應用於軍事領域,實現所謂「超視距」戰場監測。UCB的教授主持的Sensor Web是Sensor IT的一個子項目。原理性地驗證了應用WSN進行戰場目標跟蹤的技術可行性,翼下攜帶WSN節點的無人機(UAV)飛到目標區域後拋下節點,最終隨機布撤落在被監測區域,利用安裝在節點上的地震波感測器可以探測到外部日標,如坦克、裝甲車等,並根據信號的強弱估算距離,綜合多個節點的觀測數據,最終定位目標,並繪制出其移動的軌跡。雖然該演示系統在精度等方面還遠達不到裝備部隊用於實戰的要求,這種戰場偵察模式尚未應用於實戰,但隨著美國國防部將其武器系統研製的主要技術目標從精確制導轉向目標感知與定位,相信WSN提供的這種新穎的戰場偵察模式會受到軍方的關注。
4.其他用途
WSN還被應用於一些危險的工業環境如井礦、核電廠等,工作人員可以通過它來實施安全監測。也可以用在交通領域作為車輛監控的有力工具。此外和還可以在工業自動化生產線等諸多領域,英特爾正在對工廠中的一個無線網路進行測試,該網路由40台機器上的210個感測器組成,這樣組成的監控系統將可以大大改善工廠的運作條件。它可以大幅降低檢查設備的成本,同時由於可以提前發現問題,因此將能夠縮短停機時間,提高效率,並延長設備的使用時間。盡管無線感測器技術仍處於初步應用階段,但已經展示出了非凡的應用價值,相信隨著相關技術的發展和推進,一定會得到更大的應用。

5. 無線網路(Wi-Fi) 畢業設計

相關範文:

無線感測器網路自身定位演算法開題報告

1.概述:

無線感測器網路(WSNs)是由許多感測器節點通過自組織的形式組成的一種特殊的Ad-hoc網路,每一個感測器節點由數據採集模塊、數據處理和控制模塊、通信模塊和供電模塊等組成,此外還可能包括與應用相關的其他部分,比如定位系統、動力系統等。藉助於內置多樣的感測器,可以測量溫度、濕度、氣壓、化學等我們感興趣的物理現象。

2.研究動機:

感測器節點的自身定位是感測器網路應用的基礎。例如目標監測與跟蹤、基於位置信息的路由、智能交通、物流管理等許多應用都要求網路節點預先知道自身的位置,並在通信和協作過程中利用位置信息完成應用要求。若沒有位置信息,感測器節點所採集的數據幾乎是沒有應用價值的。所以,在無線感測器網路的應用中,節點的定位成為關鍵的問題。

3.研究意義:

最早期的基於無線網路的室內定位系統,都採用了額外的硬體和設備,如AT&T Cambridge的Active Bat系統,採用了超聲波測距技術,定位的物體攜帶由控制邏輯、無線收發器和超聲波換能器組成的稱為Bat的設備,發出的信號由安裝在房間天花板上的超聲波接收器接收,所有接收器通過有線網路連接;在微軟的RADAR系統中,定位目標要攜帶具有測量RF信號強度的感測器,還要有基站定期發送RF信號,在事先實現的RF信號的資料庫中查詢實現定位;MIT開發了最早的鬆散耦合定位系統Cricket,錨節點(預先部署位置的節點)隨機地同時發射RF和超聲波信號,RF信號中包括該錨節點的位置,未知節點接收這些信號,然後使用TDOA技術測量與錨節點的距離來實現定位。

以上系統都需要事先的網路部署或數據生成工作,無法適用於Ad-hoc網路。現階段研究較多的是不基於測距(Range-free)的定位演算法,這樣就無需增加額外的硬體,還可以減小感測器節點的體積。

4.研究目標:

(1) 較小的能耗

感測器節點所攜帶能源有限和不易更換的特點要求定位演算法應該是低能耗的。

(2) 較高的定位精度

這是衡量定位演算法的一個重要指標,一般以誤差與無線射程的比值來計算,20%表示定位誤差相當於節點無線射程的20%。

(3) 計算方式是分布式的

分布式的定位演算法,即計算節點位置的工作在節點本地完成,分布式演算法可以應用於大規模的感測器網路。

(4) 較低的錨節點密度

錨節點定位通常依賴人工部署或GPS實現。大量的人工部署不適合Ad-hoc網路,而且錨節點的成本比普通節點要高兩個數量級。

(5) 較短的覆蓋時間。

5.參考文獻:

《無線感測器網路:體系結構與協議》作者:Edgar H. Callaway. Jr

《無線感測器網路的理論及應用》作者:王殊

《無線感測器網路節點定位演算法研究》作者:端木慶敏 Publish: 2007-10-18 Hits:591

《無線感測器網路定位演算法研究》作者:申屠明2007-07-11

《無線感測器網路節點自身定位演算法的研究(碩士)》來自:中國文檔網

《無線感測器網路DV-Hop定位演算法的改進》作者:龔思來2007年07月13日

其他相關:

http://www.jianshewang.com/lunwen/cheng/txx/200811/2200.html

僅供參考,請自借鑒

希望對您有幫助

6. 試述無線電感測網路在某一領域的應用,與其他信息探測系統和網路比較,無線感測網路有哪些優勢

摘要 親,無線感測器網路的逐漸普及,促進了信息家電、網路技術的快速發展,家庭網路的主要設備已由單一機向多種家電設備擴展,基於無線感測器網路的智能家居網路控制節點為家庭內、外部網路的連接及內部網路之間信息家電和設備的連接提供了一個基礎平台。

7. 無線感測器網路技術的應用有哪些

無線感測器網路所具有的眾多類型的感測器,可探測包括地震、電磁、溫度、濕度、雜訊、光強度、壓力、土壤成分、移動物體的大小、速度和方向等周邊環境中多種多樣的現象。基於MEMS的微感測技術和無線聯網技術為無線感測器網路賦予了廣闊的應用前景。

8. 物聯網無線感測器網路的應用領域有哪些

主要特點

大規模

為了獲取精確信息,在監測區域通常部署大量感測器節點,可能達到成千上萬,甚至更多。感測器網路的大規模性包括兩方面的含義:一方面是感測器節點分布在很大的地理區域內,如在原始大森林採用感測器網路進行森林防火和環境監測,需要部署大量的感測器節點;另一方面,感測器節點部署很密集,在面積較小的空間內,密集部署了大量的感測器節點。

感測器網路的大規模性具有如下優點:通過不同空間視角獲得的信息具有更大的信噪比;通過分布式處理大量的採集信息能夠提高監測的精確度,降低對單個節點感測器的精度要求;大量冗餘節點的存在,使得系統具有很強的容錯性能;大量節點能夠增大覆蓋的監測區域,減少洞穴或者盲區。

自組織

在感測器網路應用中,通常情況下感測器節點被放置在沒有基礎結構的地方,感測器節點的位置不能預先精確設定,節點之間的相互鄰居關系預先也不知道,如通過飛機播撒大量感測器節點到面積廣闊的原始森林中,或隨意放置到人不可到達或危險的區域。這樣就要求感測器節點具有自組織的能力,能夠自動進行配置和管理,通過拓撲控制機制和網路協議自動形成轉發監測數據的多跳無線網路系統。

在感測器網路使用過程中,部分感測器節點由於能量耗盡或環境因素造成失效,也有一些節點為了彌補失效節點、增加監測精度而補充到網路中,這樣在感測器網路中的節點個數就動態地增加或減少,從而使網路的拓撲結構隨之動態地變化。感測器網路的自組織性要能夠適應這種網路拓撲結構的動態變化。

動態性

感測器網路的拓撲結構可能因為下列因素而改變:①環境因素或電能耗盡造成的感測器節點故障或失效;②環境條件變化可能造成無線通信鏈路帶寬變化,甚至時斷時通;③感測器網路的感測器、感知對象和觀察者這三要素都可能具有移動性;④新節點的加入。這就要求感測器網路系統要能夠適應這種變化,具有動態的系統可重構性。

可靠性

WSN特別適合部署在惡劣環境或人類不宜到達的區域,節點可能工作在露天環境中,遭受日曬、風吹、雨淋,甚至遭到人或動物的破壞。感測器節點往往採用隨機部署,如通過飛機撒播或發射炮彈到指定區域進行部署。這些都要求感測器節點非常堅固,不易損壞,適應各種惡劣環境條件。

9. 無線感測器,主要應用在哪些方面

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1.環境的監測和保護
隨著人們對於環境問題的關注程度越來越高,需要採集的環境數據也越來越多,無線感測器網路的出現為隨機性的研究數據獲取提供了便利,並且還可以避免傳統數據收集方式給環境帶來的侵入式破壞。比如,英特爾研究實驗室研究人員曾經將32個小型感測器連進互聯網,以讀出緬因州大鴨島上的氣候,用來評價一種海燕巢的條件。無線感測器網路還可以跟蹤候鳥和昆蟲的遷移,研究環境變化對農作物的影響,監測海洋、大氣和土壤的成分等。此外,它也可以應用在精細農業中,來監測農作物中的害蟲、土壤的酸鹼度和施肥狀況等。
2.醫療護理無線感測器網路在醫療研究、護理領域也可以大展身手。羅徹斯特大學的科學家使用無線感測器創建了一個智能醫療房間,使用微塵來測量居住者的重要徵兆(血壓、脈搏和呼吸)、睡覺姿勢以及每天24小時的活動狀況。英特爾公司也推出了無線感測器網路的家庭護理技術。該技術是做為探討應對老齡化社會的技術項目(CAST)的一個環節開發的。該系統通過在鞋、傢具以家用電器等家中道具和設備中嵌入半導體感測器,幫助老齡人士、阿爾茨海默氏病患者以及殘障人士的家庭生活。利用無線通信將各感測器聯網可高效傳遞必要的信息從而方便接受護理。而且還可以減輕護理人員的負擔。英特爾主管預防性健康保險研究的董事EricDishman稱,在開發家庭用護理技術方面,無線感測器網路是非常有前途的領域。
3.軍事領域由於無線感測器網路具有密集型、隨機分布的特點,使其非常適合應用於惡劣的戰場環境中,使其非常適合應用於惡劣的戰場環境中,包括偵察敵情、監控兵力、裝備和物資,判斷生物化學攻擊等多方面用途。美國國防部遠景計劃研究局已投資幾千萬美元,幫助大學進行智能塵埃感測器技術的研發。哈伯研究公司總裁阿爾門丁格預測:智能塵埃式感測器及有關的技術銷售將從2004年的1000萬美元增加到2010年的幾十億美元。
4.其他用途
無線感測器網路還被應用於其他一些領域。比如一些危險的工業環境如井礦、核電廠等,工作人員可以通過它來實施安全監測。也可以用在交通領域作為車輛監控的有力工具。此外和還可以在工業自動化生產線等諸多領域,英特爾正在對工廠中的一個無線網路進行測試,該網路由40台機器上的210個感測器組成,這樣組成的監控系統將可以大大改善工廠的運作條件。它可以大幅降低檢查設備的成本,同時由於可以提前發現問題,因此將能夠縮短停機時間,提高效率,並延長設備的使用時間。盡管無線感測器技術目前仍處於初步應用階段,但已經展示出了非凡的應用價值,相信隨著相關技術的發展和推進,一定會得到更大的應用。