基于WSN的探测传感器的研究

作     者：刘继伟 

作者单位：山东大学 

学位级别：硕士

导师姓名：杜晓通

授予年度：2011年

学科分类：080904[工学-电磁场与微波技术] 0810[工学-信息与通信工程] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 080202[工学-机械电子工程] 08[工学] 080402[工学-测试计量技术及仪器] 0804[工学-仪器科学与技术] 081001[工学-通信与信息系统] 0802[工学-机械工程] 

主      题：无线传感器网络 信道衰落模型 人体探测 温度测量 

摘      要：随着科技发展的脚步越来越快,人们已经置身于信息时代。作为一种新型的网络通信技术,无线传感器网络在近年来得到了极大地发展和应用,给人们的生活以及生产的各个领域都带来了深远的影响。现在它不仅能够感知、采集、传输和处理网络覆盖区域内被感知对象的监测信息,还可以通过远程操作或者编程的方式对被感知对象下达指令。 无线传感器网络技术的核心部分是通信,一个稳妥、安全、可靠的传输机制才能保证监测信息的上传与指令的下达不会出现错误。在文中节点设计部分对节点通信的可靠性保障机制进行了介绍。 节点通信的传输介质是电磁波,电磁波在空气中传输会发生信号衰落现象,对此有专门的信道衰落模型来描述。但由于受到无线传感器网络节点本身的物理特性以及应用范围的限制,这些通用的模型并不能完全准确描述出无线传感器网络的信道衰落。在本文中利用实验室自主研发的无线传感器网络系统在室内进行实验,分析不同环境下得到的实验数据,对衰落参数进行测算,最终确定了一个比较准确的无线传感器网络的信道衰落模型。这个模型有助于研究节点无线通信时信号强度变化的情况。 目前无线传感器网络一般是利用传感器节点来实现信息的采集与通信,没有拓展其它的应用。本课题的研究目的是基于已经布设好的无线传感器网络,利用一个个的节点本身射频芯片的物理性能,来实现对环境温度的检测;同时,通过对节点无线通信时的参数进行分析,从载波侦听阈值以及信号强度的变化情况两方面着手,进行了人体探测理论方面的的研究,并通过实验得到了验证。使得原本只用于通信的传感器节点,通过软件编程的方式,在不增加外设传感器的前提下,拓展了温度检测以及人体探测的新功能,提高了网络节点的利用效率。