适合无线传感器网络的传感器接口的设计与实现.pdf

上海大学
硕士学位论文
适合无线传感器网络的传感器接口的设计与实现
姓名:张凌峰
申请学位级别:硕士
专业:通信与信息系统
指导教师:张海燕
20081201
摘要并结合无线传感器网络的具体特点,提出了针对无线传感器网络的传感器接口传感器接口模块臀尴咄缡逝淦髂?,实现了无线传感器网据透明传输的应用层用户协议协议。使用户终端衔换与传感器终无线传感器网络广泛应用于现场工业控制、远程监测和智能建筑等领域,成为一个在国际上备受关注的前沿热点研究领域。但是传感器接口的多样性问题给现场总线的发展和现场设备的互操作带来了不利影响。为此本文研究智能传感器接口标准,并在此标准基础上结合无线传感器网络的特点,对标准进行了改进,提出了适合无线传感器网络的传感器接口模型,并设计了一种可以运行在该模型上的应用层用户协议。本文的主要工作有:紫染虸曜级灾悄艽ǜ衅鹘峁沟亩ㄒ褰辛朔治龊妥芙幔模型。改进了标准,将无线传感器网络节点分为两个模块,络中节点的数据采集与网络传输功能的模块独立,提高了无线传感器网络节点的独立性、互用性和即插即用特性。直鸹贛舷低澈蚃软硬件平台对蚖模块进行了具体的设计与实现。詈螅ㄒ辶艘恢挚梢栽赟、臀尴叽ǜ衅魍缰浣惺端梢杂靡恢滞骋坏氖莞袷胶凸娣断嗷ネㄐ牛帘瘟瞬煌绲娜碛间差异,实现了传感器数据对于不同种网络的透明传输,并在网络平台上对其进行了实现。本文对的研究为智能传感器的无线化研究奠定了一定的基础,有助于开发各种标准化接口的无线传感器节点。关键词:传感器接口,,无线传感器网络,上海大学硕士学位论文
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签名:丛垄至导师签名:幺螳日期:签名:继撼臼鶨冢豪剩褐粒原创性声明本论文使用授权说明本人声明:所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究工作。除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已发表或撰写过的研究成果。参与同一工作的其他同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示了谢意。本人完全了解上海大学有关保留、使用学位论文的规定,即:学校有权保留论文及送交论文复印件,允许论文被查阅和借阅;学校可以公布论文的全部或部分内容。C艿穆畚脑诮饷芎笥ψ袷卮斯娑上海大学硕士学位论文
第一章绪论研究背景无线传感器网络在军事侦察、环境监测、医疗护理、智能家居、工业生产控制心三部分组成的。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的状态也在相应地发生变化,加之无线通信信道的不稳定性,,能够实时地监测、感知和采集节点部署区的观察者感兴趣的感知对象的各种信息绻馇俊⑽露取⑹6取⒃胍艉陀泻ζ迮ǘ鹊任锢硐窒,并对这些信息进行处理后以无线的方式发送出去,通过无线网络最终发送给观察者。以及商业等领域有着广阔的应用前景【俊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后经无线电波传输给信息处理中心。因为节点的数量巨大,而且还处在随时变化的环境中,这就使它有着不同于普通传感器网络的独特“个性”:紫仁俏拗行暮妥宰橥匦浴T谖尴叽ǜ衅魍缰校薪诘愕牡匚都是平等的,没有预先指定的中心,各节点通过分布式算法来相互协调,在无人值守的情况下,节点就能自动组织起一个测量网络。而正因为没有中心,网络便不会因为单个节点的脱离而受到损害。缤仄说亩浠浴M缰械慕诘闶谴τ诓欢媳浠幕肪持校在不断地调整变化,而这种变化方式是无人能准确预测出来的。淠芰Φ挠邢扌浴N尴叽ǜ衅魍缤ü尴叩绮ń惺荽洌然省去了布线的烦恼,但是相对于有线网络,低带宽则成为它的天生缺陷。同时,信号之间还存在相互干扰,信号自身也在不断地衰减,诸如此类。不过因为单个节点传输的数据量并不算大,这个缺点还是能忍受的。上海大学硕士学位论文
计划署眦昕J甲手突幻仿〈笱Ы蟹植际酱ǜ衅魍待测区域内,人工补充能量的方法已经不再适用。每个节点都要储备可供长期见方式。因此,安全性在网络的设计中至关重要。务应用中都已出现了它的身影【俊是无线传感器研究开展较早的美国高校。基于他们研发成果的无线传感器器件被称为,这也是目前最为通用的一种无线芰康南拗啤NA瞬饬空媸凳澜绲木咛逯担鞲鼋诘慊崦芗胤植加使用的能量,或者自己从外汲取能量裟。前踩缘奈侍狻N尴咝诺馈⒂邢薜哪芰浚植际娇刂贫际沟梦尴叽感器网络更容易受到攻击。被动窃听、主动入侵、,美国国防部高级研究所络的研究,这被看成是无线传感器网络的雏形。从那以后,类似的项目在全美高校间广泛展开,著名的有的项目,的项目,以及多所机构联合攻关的计划等等。在这