无线传感器网络中文
无线传感器网络的应用
无线传感器网络的应用无线传感器网络（Wireless Sensor Network，简称WSN）是一种由多个分布式无线传感器节点组成的网络系统。
这些节点可以通过无线通信传输信息，并且能够感知环境中的各种物理量。
WSN的应用领域非常广泛，本文将从农业、医疗、环境监测和智能交通等方面介绍WSN的应用。
一、农业应用WSN在农业领域的应用广泛而深入。
例如，农民可以在农田中布置传感器节点，实时监测土壤湿度、温度和光照强度等环境参数。
这些数据可以帮助农民确定农田的灌溉和施肥时间，从而提高农作物的产量和质量。
此外，WSN还可以用于农业机械的远程监控和智能化管理，提高农业生产效益。
二、医疗应用在医疗领域，WSN的应用主要集中在健康监测和疾病预防上。
患者可以佩戴身体感应器，监测心率、血压和体温等生理参数。
这些数据可以通过WSN传输到医疗中心，医生可以实时监控患者的健康状况并做出相应的治疗措施。
此外，WSN还可以在疫情爆发时快速搭建临时医疗网络，实现疫情监测和信息共享。
三、环境监测应用由于WSN能够实时感知环境参数，因此在环境监测领域有着广泛的应用前景。
例如，可以利用WSN监测大气污染物的浓度，帮助环保部门及时采取减排和治理措施。
同时，WSN还可以监测水源、森林和动物迁徙等生态系统的变化情况，为生态保护与环境管理提供科学依据。
四、智能交通应用WSN在智能交通领域的应用主要体现在车辆安全和交通管理方面。
通过在交通信号灯、路灯和道路上布置传感器节点，可以实时监测道路交通状况和车辆行驶信息。
这些数据可以用于交通信号的优化调度，提高道路的通行效率和交通安全性。
此外，WSN还可以用于车辆定位和导航系统，提供实时的导航和交通信息，提升驾驶体验和道路交通安全。
综上所述，无线传感器网络在农业、医疗、环境监测和智能交通等领域的应用前景非常广阔。
随着科技的不断进步，WSN将会在更多领域发挥其独特的作用，为人们的生活和工作带来更多的便利和效益。
wisun协议中文版
wisun协议中文版摘要：一、Wisun 协议简介二、Wisun 协议的架构三、Wisun 协议的关键技术四、Wisun 协议的优势五、Wisun 协议在我国的应用正文：Wisun 协议中文版随着物联网技术的飞速发展，各种低功耗、高效、安全的无线通信协议应运而生。
Wisun 协议作为其中的佼佼者，受到了广泛关注。
本文将从协议简介、架构、关键技术、优势以及在中国的应用等方面进行详细阐述。
一、Wisun 协议简介Wisun 协议，全称为Wireless Sensor Networks User-centric Protocol（用户为中心的无线传感器网络协议），是一种为物联网应用场景设计的低功耗、高效、安全的无线通信协议。
它旨在满足大规模无线传感器网络在节能、传输速度、通信距离、系统稳定性以及扩展性等方面的需求。
二、Wisun 协议的架构Wisun 协议采用分层架构设计，包括传感器层、网络层和应用层。
各层之间相互配合，共同构建高效、稳定的无线传感器网络。
1.传感器层：负责数据采集和处理，支持多种传感器接口，具有低功耗、低成本的特点。
2.网络层：负责数据传输和路由选择，支持自组织和动态路由，适应复杂的网络环境。
3.应用层：负责数据处理和应用服务，支持多种应用场景，满足不同用户需求。
三、Wisun 协议的关键技术Wisun 协议在设计过程中采用了多项关键技术，以实现低功耗、高效、安全的通信。
1.低功耗技术：通过采用休眠模式、节能调度算法等手段降低能耗，延长网络节点寿命。
2.高效数据压缩：采用高效的数据压缩算法，减少传输数据量，降低网络负载。
3.可靠的数据传输：采用多种传输策略，保证数据在传输过程中的可靠性和实时性。
4.安全的通信机制：采用加密、认证等手段，确保通信过程中的数据安全和隐私保护。
四、Wisun 协议的优势Wisun 协议凭借其低功耗、高效、安全等特性，在物联网领域具有显著的优势。
1.节能：采用低功耗技术和节能调度算法，降低能耗，延长网络节点寿命。
无线传感器网络名词解释
无线传感器网络名词解释1、无线自组织网络：是一种不同于传统无线通信网络的技术传统的无线蜂窝通信网络，需要固定的网络设备如基地站的支持，进行数据的转发和用户服务控制。
而无线自组织网络不需要固定设备支持，各节点即用户终端自行组网，通信时由其他用户节点进行数据的转发。
这种网络形式突破了传统无线蜂窝网络的地理局限性，能够更加快速、便捷、高效地部署，适合于一些紧急场合的通信需要，如战场的单兵通信系统。
2、无线传感器网络WSN无线传感器网络就是由部署在监测区域内大量的廉价微型传感器节点组成，通过无线通信方式形成的一个多跳的自组织的网络系统，其目的是协作地感知、采集和处理网络覆盖区域中被感知对象的信息，并发送给观察者。
传感器、感知对象和观察者构成了无线传感器网络的三个要素3、基带信号：信源（信息源，也称发送端）发出的没有经过调制（进行频谱搬移和变换）的原始电信号，其特点是频率较低，信号频谱从零频附近开始，具有低通形式。
根据原始电信号的特征，基带信号可分为数字基带信号和模拟基带信号（相应地，信源也分为数字信源和模拟信源。
）其由信源决定。
4、模拟调制：调制在通信系统中的作用至关重要。
广义的调制分为基带调制和带通调制（也称载波调制）。
在无线通信中和其他大多数场合，调制一般均指载波调制。
调制信号是指来自信源的消息信号（基带信号），这些信号可以是模拟的，也可以是数字的。
调制方式有很多。
根据调制信号是模拟信号还是数字信号，载波是连续波（通常是正弦波）还是脉冲序列，相应的调制方式有模拟连续波调制（简称模拟调制）、数字连续波调制（简称数字调制）、模拟脉冲调制和数字脉冲调制等。
5、数字调制：数字调制是现代通信的重要方法，它与模拟调制相比有许多优点。
数字调制具有更好的抗干扰性能，更强的抗信道损耗，以及更好的安全性；数字传输系统中可以使用差错控制技术，支持复杂信号条件和处理技术，如信源编码、加密技术以及均衡等。
在数字调制中，调制信号可以表示为符号或脉冲的时间序列，其中每个符号可以有m种有限状态，而每个符号又可采用n比特来表示。
无线传感器网络 Wireless Sensor Networks(WSNs)
编辑ppt
（3）人居环境监视[3]
在一个标准的电源插线板上扩充了各种传感 器和无线收发器，一个微处理器控制所有的 部件，成为一个plug节点。
利用plug节点的多模式感知能力，可以较 准确地推断发生的事件。
所有plug节点构成普适计算环境中的骨干 网，可以了解到plug网络所在环境的活动 情况
三角测量法（triangulation）：使用三角函数 来计算节点位置。
最大似然估计法（Maximum Likelihood estimation）：通过最小化测量距离和估计距 离之间的差异来估计节点位置
编辑ppt
距离（角度）融合的图示
编辑ppt
三角测量转化为多边测量
知道参考节点A、B的位 置及未知节点D到AB的 角度，则D位于以O为圆 心的圆周上，其中∠AOB = 2∠ADB。
编辑ppt
几何约束法（续）
计算包含重叠区域的最小矩形，矩形的中心作为节点 的位置估计值。
编辑ppt
（3）基于DV的定位算法[8]
如何在参考节点稀疏的网络中进行节点定位？ 基本思想：
参考节点附近的节点通过直接测量 的方法获得到 参考节点的距离，传播给其邻居节点；
邻居节点据此估计自己到参考节点的距离，再传播 给其邻居；依次类推。
手工为每个节点设定位置不可能， GPS定位系统 无法大规模应用到传感器节点上。
传感器节点依靠相互之间的协作来确定各自物理 位置的过程，称为节点定位。
编辑ppt
节点定位算法的分类
绝对定位和相对定位：
绝对定位：网络中存在已知位置的参考节点 （锚节点），所有节点根据参考节点确定自己 的位置，所有节点使用同一个坐标系。
统
编辑ppt
无线传感器网络
无线传感器网络无线传感器网络（Wireless Sensor Networks, WSN）是一种由众多装备了传感器和通信设备的节点组成的、可以进行数据采集、处理和传输的网络系统。
这些节点可以相互通信，共同完成特定的监测、控制或者数据传输任务。
无线传感器网络广泛应用于环境监测、医疗健康、物联网等领域。
一、无线传感器网络的组成无线传感器网络由多个节点组成，每个节点都有独立的处理能力、通信能力和传感能力。
节点之间通过无线通信进行数据的传递和交换。
每个节点可以采集周围环境的信息，并将数据传输给其他节点，或者通过无线信号传输给数据收集中心。
在无线传感器网络中，节点可以分为三个类型：传感器节点、中心节点和路由节点。
传感器节点用于收集环境信息，如温度、湿度、光照等。
中心节点负责数据的存储和处理，是整个网络的核心。
路由节点用于传输数据，将各个传感器节点采集到的数据传输给中心节点。
二、无线传感器网络的应用无线传感器网络在各个领域都有广泛的应用。
1. 环境监测无线传感器网络可以用于环境的监测和数据的采集。
通过部署传感器节点，可以实时监测空气质量、水质状况、土壤湿度等环境因素，并将数据传输给监测站点。
这对于环境保护和资源管理非常重要。
2. 健康医疗无线传感器网络可以应用于健康监测和医疗领域。
通过佩戴传感器设备，可以实时监测人体的生理参数，如心率、血压、体温等，并将数据传输给医生或者云平台，以便于监护和诊断。
3. 物联网无线传感器网络是物联网的基础技术之一。
通过无线传感器网络，不同的物体和设备可以相互连接和通信，实现信息的交换和共享。
无线传感器网络在智能家居、智能城市等方面有着重要的应用。
三、无线传感器网络的挑战与未来发展尽管无线传感器网络在各个领域都有广泛的应用，但也面临一些挑战。
1. 能源管理由于无线传感器网络中的节点通常是由电池供电，能源管理是一个重要的问题。
如何延长节点的寿命，提高能源利用效率是当前的研究重点之一。
无线传感网络
无线传感网络无线传感器网络(Wireless Sensor Networks, WSN)是一种分布式传感网络。
是由部署在监测区域内大量的廉价微型传感器节点组成，通过无线通信方式形成的一个多跳的自组织的网络系统。
WSN中的传感器节点通过无线方式通信，网络设置灵活，设备位置可以随时更改，还可以跟互联网进行有线或无线方式的连接。
且在科技水平大幅度提高的基础上传感器节点的成本和能耗也逐渐降低，使得WSN在很多领域得到应用。
最早现代意义上的传感器是1879年德国科学家霍尔在研究金属的导电机制时制作的磁场传感器。
经过100多年的发展，传感器的功能不再单一，可以采集温度、湿度、位置、光强、压力、生化等标量数据。
1996年，美国军方资助加州大学洛杉矶分校（UCLA）等单位开展低功耗无线传感器网络（Low-power Wireless Integrated Microsensors，LWIM）的研究。
LWIM III型无线传感器节点将传感器、控制电路与电源电路集成为一体。
两年之后，UCLA与Rockwell合作，开发了Rockwell WINS（Wireless Integrated Network Sensor）无线传感器节点。
该节点使用32位微处理器Strong ARM、1MB的内存与4MB的闪存，数据传输速率是100kbps，工作时的功耗为200mw，睡眠时的功耗是0.8mw。
与此同时，加州大学伯克利分校（UCB）也开展了“Smart Dust”（智能尘埃）项目的研究。
“智能尘埃”意指传感器节点的体积非常小，如尘埃一般。
该项目研究的目标是通过MEMS技术，实现传感、计算与通信能力的集成，用智能传感器技术增强微型机器人的环境感知与智慧处理能力。
其研究任务是开发一系列低功耗、自组织、可重构的无线传感器节点。
1998年研制的WeC智能传感器节点使用的是8位、主频为4MHz的AT90LS8535微处理器芯片，内存是512B，闪存为8kB，数据传输速率为10kbps，工作时的功耗为15mw，睡眠时的功耗是45μw。
无线传感器网络名词解释
邻居节点：是指传感器节点通信半径内的所有其他节点，也就是说：在一个节点通信半径内，可以直接通信的所有其他点。
跳数：两个节点之间间隔的跳段总数，称为这两个节点间的跳数。
跳段距离：是指两个节点间隔的各跳段距离之和。
接收信号强度指示：是指节点接收到无线信号的强度大小。
到达时间：是指信号从一个节点传播到另一节点所需要的时间。
到达时间差：两种不同传播速度的信号从一个节点传播到另一节点所需要的时间之差。
到达角度：指两个相互通信的节点通过测量方式来估计出彼此之间的距离或角度。
视线关系：如果传感器网络的两个节点之间没有障碍物，能够实现直接通信，则这两个节点间存在视线关系。
非视线关系：是指两个节点之间存在障碍物。
基础设施：是指协助传感器节点定位的已知自身位置的固定设备（如卫星、基站等）。
红外传感器：红外传感器是一种能够感应目标辐射的红外线，并将其转换成电信号的装置。
视线关系：如果传感器网络的两个节点之间没有障碍物，能够实现直接通信，则这两个节点间存在视线关系。
基础设施：协助传感器节点定位的已知自身位置的固定设备，如卫星、基站等。
Zigbee：ZigBee技术是一种面向自动化和无线控制的低速率、低功耗、低价格的无线网络方案。
网络连接度：网络连接度是所有节点的邻居数目的平均值，它反映了传感器配置的密集程度。
信标节点：锚点通过其它方式预先获得位置坐标的节点。
红外传感器：红外传感器是一种能够感应目标辐射的红外线，并将其转换成电信号的装置。
锚点：通过其它方式预先获得位置坐标的节点无线传感器网络的路由协议的概念？答：路由是指选择互联网络从源节点向目的节点传输信息的行为，并且信息至少通过一个中间节点。
它包括两部分功能：1、寻找源节点和目的节点间的优化路径。
2、将数据分组沿着优化路径正确转发。
简述质心定位算法的步骤，和相应的理论依据。
答：在质心定位算法中，锚节点周期性的向临近节点广播分组信息，该信息包含了锚节点的标识和位置。
当某个未知节点接收到来自不同锚点的分组信息数量超过一个门限之后，就可以计算这些锚点所组成的多边形的质心，作为确定出自身位置的依据。
无线传感器网络知识点
1. 无线传感器网络（wireless sensor network, WSN ）就是由部署在检测区域内大量的廉价微型传感器节点组成，通过无线通信方式形成的一个多跳的自组织的网络系统，目的是协作地感知、采集和处理网络覆盖区域中感知的对象信息，并发送给观察者。
2. 构成WSN 的三要素：传感器、感知对象、观察者。
3. ADHOC 和WSN 的区别：(1)WSN(2)WSN (3)WSNAd hoc(4)WSN(5)WSN (6)WSN 以数据为中心。
4. WSN 的节点：传感模块、处理器模块、通信模块、电源模块 节点特点：电源能量有限、通信能力有限、计算和存储能力有限5. WSN 协议栈结构(1)能源管理平台：管理传感器节点如何使用能量；(2)移动管理平台：检测和注册传感器节点的移动，维护到汇聚点的路由，使得传感器节点能够跟踪它的邻居；(3)任务管理平台：在一个给定的区域内平衡和调度监测任务6. 传感器物理层作用：屏蔽物理设备和传输介质的差异目的：透明传输功能：提供传输通道；传输数据；其他特性：(1)机械特性(2)电气特性(3)功能特性(4)规程特性运用的技术：(1)介质和频段的选择(2)调制技术(3)扩频技术传输媒体：(1)建议采用ISM （工业、科学和医学）频段短距离的无线低功率通信最适合传感器网络(2)红外,不需要许可证，抗干扰要求收发双方在视线之内(3)光7.频率选择，载频发生，信号检测，调制，数据加密信号传播传播信号需要的最小发送功率和传输距离d的n次方成正比，2<= n < 4.为了减小传输距离，传感器网络采用多跳（multihop）通信方式8.MAC层协议：S-MAC协议、IEEE802.11 MAC协议9.MAC层有用功耗：(1)发送，接收数据(2)处理询问请求(3)转发询问和数据到邻居节点9.MAC层无用功耗：(1)信道的空闲侦听，“waiting for possible traffic”.(2)由于碰撞导致的重传，例如两个数据包同时到达同一节点(3)无意偷听：当节点接收到一个不属于他的数据包时(4)产生和处理控制数据包开销10.CSMA/CACSMA /CA载波侦听/冲突避免如何解决“隐匿终端问题11.S-MAC机制针对碰撞重传、串音、空闲侦听和控制消息等可能造成较多能耗的因素S-MAC 采用如下机制：(1)周期性侦听／睡眠的低占空比工作方式，控制结点尽可能处于睡眠状态来降低结点能量的消耗；(2)邻居结点通过协商的一致性睡眠调度机制形成虚拟簇，减少结点的空闲侦听时间；(3)通过流量自适应的侦听机制，减少消息在网络中的传输延迟；(4)采用带内信令来减少重传和避免侦听不必要的数据；通过消息分割和突发传递机制来减少控制消息的开销和消息的传递延迟。
无线传感网络综述
1、无线传感网络简介无线传感器网络WSN（Wireless Sensor Network）是一种由传感器节点构成的网络，能够实时地监测、感知和采集节点部署区中观察者感兴趣的感知对象的各种信息（如光强、温度、湿度、噪音和有害气体浓度等物理现象），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。
2、无线传感网络的特点1）硬件资源有限：节点由于受价格、体积和功耗的限制，其计算能力、程序空间和内存空间比普通的计算机功能要弱很多。
这一点决定了在节点操作系统设计中，协议层次不能太复杂。
2）传感节点数目多、易失效：根据应用的不同，传感器节点的数量可能达到几百万个，甚至更多。
此外，传感器网络工作在比较恶劣的环境中，经常有新节点加入或已有节点失效，网络的拓扑结构变化很快，而且网络一旦形成，人很少干预其运行。
因此，传感器网络的硬件必须具有高强壮性和容错性，相应的通信协议必须具有可重构和自适应性。
3）通信能力有限：考虑到传感器节点的能量限制和网络覆盖区域大，传感器网络采用多跳路由的传输机制。
传感器节点的无线通信带宽有限，通常仅有几百kbps 的速率。
由于节点能量的变化，受高山、建筑物、障碍物等地势地貌以及风雨雷电等自然环境的影响，无线通信性能可能经常变化，频繁出现通信中断。
4）电源能量有限：网络节点由电池供电，电池的容量一般不是很大。
其特殊的应用领域决定了在使用过程中，不能给电池充电或更换电池，一旦电池能量用完，这个节点也就失去了作用。
因此在无线传感器网络设计过程中，任何技术和协议的使用都要以节能为前提。
5）以数据为中心是网络的核心技术：对于观察者来说，传感器网络的核心是感知数据，而不是网络硬件。
例如，在应用于目标跟踪的传感器网络中，跟踪目标可能出现在任何地方，对目标感兴趣的用户只关心目标出现的位置和时间，并不关心哪个节点监测到目标。
以数据为中心的特点要求传感器网络的设计必须以感知数据管理和处理为中心，把数据库技术和网络技术紧密结合，从逻辑概念和软、硬件技术两个方面实现一个高性能的以数据为中心的网络系统，使用户如同使用通常的数据库管理系统和数据处理系统一样自如地在传感器网络上进行感知数据的管理和处理。
无线传感器网络(WSN)技术概述
无线传感器网络（WSN）技术概述无线传感器网络（Wireless Sensor Networks，简称WSN），是一种由大量分布在监测区域内的无线传感器节点组成的自组织网络。
通过无线通信技术，这些节点可以相互之间进行通信，并将采集到的环境信息传输到基站或其他节点。
WSN技术是当今物联网领域的重要支撑技术之一，具有广泛的应用前景。
一、WSN技术的架构WSN技术的架构主要由传感器节点、网络通信、数据处理和能量管理四个部分组成。
1. 传感器节点传感器节点是WSN技术的基本组成单元，通常由传感器、处理器、存储器和通信模块等组件构成。
传感器用于采集环境信息，如温度、湿度、压力等。
处理器用于对采集到的数据进行处理和分析。
存储器用于存储采集到的数据和运行程序。
通信模块用于与其他节点进行通信。
2. 网络通信在WSN中，节点之间通过无线通信方式进行通信。
常见的无线通信技术包括无线局域网（WLAN）、蓝牙（Bluetooth）和低功耗广域网络（LPWAN）等。
节点之间可以通过广播或点对点通信方式进行数据传输。
3. 数据处理传感器节点采集到的原始数据通常需要进行一定的处理和分析。
数据处理主要包括数据压缩、数据融合和数据挖掘等技术。
通过数据处理，可以减少数据的冗余性，提高数据的有效性，并提取出有用的信息。
4. 能量管理能量管理在WSN技术中非常重要，因为传感器节点通常由电池供电，并且节点通常需要长时间运行。
为了延长节点的寿命，需要对节点的能量进行合理管理。
能量管理包括能量感知、能量节约和能量补充等方面内容。
二、WSN技术的应用领域WSN技术在许多领域具有广泛的应用，在环境监测、农业、工业自动化和智能交通等领域发挥了重要作用。
1. 环境监测WSN技术可以应用于环境监测领域，用于监测空气质量、水质污染等环境参数。
通过部署大量的传感器节点在监测区域内，可以实时的、准确的获取环境信息，对环境状况进行监控和评估。
2. 农业WSN技术可以用于农业生产中，用于监测土壤湿度、气温、光照等参数。
无线传感器网络(WSN)的技术与应用
无线传感器网络（WSN）的技术与应用无线传感器网络（Wireless Sensor Network，简称WSN）是一种由若干个无线传感器节点构成的网络。
每个传感器节点都具有感知、处理和通信功能，能够通过无线信号进行数据的传输和交流。
WSN技术在近年来得到了广泛的应用和研究，其在环境监测、智能家居、农业、工业控制等领域具有重要的意义。
一、WSN技术的基本原理和特点WSN技术的核心是无线传感器节点，它是由微处理器、传感器、无线通信模块和能量供应装置等组成。
传感器节点可以感知周围环境的不同参数，例如温度、湿度、光照强度等，并将这些数据进行处理和存储。
节点之间通过无线通信进行数据的传输，形成一个自组织的网络结构。
WSN具有以下几个主要特点：1. 无线通信：WSN采用无线通信方式，节点之间可以通过无线信号传输数据，不受布线限制，能够灵活部署在不同的环境中。
2. 自组织性：WSN的节点具有自组织能力，可以根据网络拓扑结构和节点的状态进行自动组网，形成一个动态的网络结构。
3. 分布式处理：WSN中的每个节点都具有数据处理和存储的能力，可以进行分布式的数据处理，实现网络的协同工作。
4. 能量有限：WSN中的节点能量有限，需要通过能量管理或是能量收集技术来延长节点的寿命。
二、WSN的应用领域与案例分析1. 环境监测：WSN可以用于环境参数的实时监测和采集。
例如，在自然灾害预警系统中，通过部署大量的传感器节点，可以实时监测地震、洪水等灾害情况，为应急救援提供及时的信息。
2. 智能家居：WSN可以实现智能家居的自动化控制。
通过部署传感器节点，可以实时感知室内温度、湿度等信息，并进行智能控制，实现温度调节、灯光控制等功能。
3. 农业领域：WSN可以用于农业生产的智能化管理。
通过在农田、温室等地部署传感器节点，可以实时监测土壤湿度、温度等参数，并为农民提供农作物的生长状态和病虫害预警等信息。
4. 工业控制：WSN可以应用于工业生产过程的实时监测和控制。
无线传感器网络(WSN)的特点与应用
无线传感器网络（WSN）的特点与应用无线传感器网络（Wireless Sensor Network，简称WSN）是一种由大量的分布式无线传感器节点组成的网络系统。
每个节点都具备感知、处理、存储和通信等能力，用于采集、传输和处理环境中的各种信息。
WSN的特点及其广泛应用使其成为了当代信息技术领域的研究热点。
一、特点1. 分布式自组织：WSN中的节点可以自组织地构建网络，无需人工干预。
节点通过相互通信和协调来共同完成任务，具备较强的自适应性和冗余容错能力。
2. 节点资源受限：WSN中的节点通常具备较小的计算、存储和能量资源。
为了降低成本和延长网络寿命，节点的硬件资源通常被设计为低功耗、低成本的微型设备。
3. 多传感器融合：WSN中的节点通常配备多种类型的传感器，如温度、湿度、光线、声音等。
通过对不同传感器数据的融合分析，可以提供更全面和准确的环境监测和信息获取。
4. 无线通信：WSN中的节点通过无线通信方式进行数据传输和网络连接。
无线通信不受地理位置限制，节点之间可以自由通信，提供了较大范围的网络覆盖。
二、应用1. 环境监测与物联网：WSN可以应用于环境监测领域，如气象、水质、土壤等。
通过部署大量节点，能够实时、精确地获取环境参数，为环境保护和资源管理提供科学依据。
2. 智能交通系统：WSN可用于智能交通系统中，通过节点部署在道路、交叉口等位置，实现车流量、车速等交通信息的实时监测和分析，并通过数据传输实现交通信号的智能控制。
3. 农业生产与精准农业：WSN可以用于农业领域，通过节点在田地中的布置，实时监测农田土壤湿度、温度以及农作物的生长情况，提供数据支持，实现农业生产的科学化和精细化管理。
4. 工业自动化与智能制造：WSN在工业自动化中的应用十分广泛，例如在工厂生产线上布置节点进行生产过程监控、设备状态检测和故障预警等，提高生产效率和质量。
5. 灾害监测与救援：WSN可以用于灾害监测和救援领域，如地震、火灾、洪水等。
无线传感器网络概述
无线传感器网络概述1.无线传感器网络（WSN）的定义：无线传感器网络（WSN）是指将大量的具有通信与计算能力的微小传感器节点，通过人工布设、空投、火炮投射等方法设置在预定的监控区域，构成的“智能”自治监控网络系统，能够检测、感知和采集各种环境信息或检测对象的信息。
2.传感器的节点分布及通信方式：由于传感器节点数量众多，布设时智能采用随机投放的方式，传感器节点的位置不能预先确定。
节点之间可以通过无线信道连接，并具有很强的协同能力，通过局部的数据采集、预处理以及节点间的数据交互来完成全局任务，同时节点之间采用自组织网络拓扑结构。
由于传感器节点是密集布设的，因此节点之间的距离很短，在传输信息方面多跳（multi—hop）、对等（peer to peer）通信方式比传统的单跳、主从通信方式更适合在无线传感器网络中使用，例如：使用多跳的通信方式可以有效地避免在长距离无线信号传播过程中遇到的信号衰落和干扰等各种问题。
3.WSN运行的环境：一、WSN可以在独立封闭的环境下（如局域网中）运行。
二、WSN也可以通过网关连接到网络基础设施上（如Internet）。
在这种情况中，远程用户可以通过Internet浏览无线传感器网络采集的信息。
4.无线数据网络的定义及无线自组网络的特点：主流的无线网络技术，如IEEE 802.11、Bluetooth都是为了数据传输而设计的，我们称之为无线数据网络。
目前，无线数据网络研究的热点问题就是无线自组网络技术，这项技术可以实现不依赖于任何基础设施的移动节点在短时间内的互联。
特点有如下几点：○1无中心和自组性（优点）：无线自组网络没有绝对的控制中心，网络中节点通知分布式的算法来协调彼此的行为，这种算法无需人工干预和其他预置网络设施就可以在任何时刻任何地方快速展开并自动组网。
○2动态变化的网络拓扑（缺点）：移动终端能够以任意速度和方式在网中移动，在通过无线信道形成的网络拓扑随时可能发生变化。
无线传感器网络设计
无线传感器网络设计简介无线传感器网络（Wireless Sensor Network，WSN）是一种由大量分布式无线传感器节点组成的网络。
每个节点都能够感知环境中的某些特征，并通过无线通信将这些数据传输到网络中。
设计一个有效的无线传感器网络是确保网络性能和可靠性的关键。
设计原则在设计无线传感器网络时，以下几个原则是至关重要的：1. 考虑能源效率：由于无线传感器节点通常使用电池供电，因此设计时必须考虑能源效率。
节点应该尽可能地降低能源消耗，例如通过优化通信协议和采用低功耗硬件。
2. 确保网络容量和范围：无线传感器节点的通信范围有限，因此在设计网络时需要考虑网络的容量和覆盖范围。
节点的布局和通信路径应该被合理地规划，以确保网络可以覆盖所需的区域。
3. 提高数据传输的可靠性：在无线传感器网络中，数据传输的可靠性是非常重要的。
设计时应该考虑使用合适的冗余机制和错误检测机制来保证数据的准确传输。
4. 考虑网络安全性：无线传感器网络通常需要传输敏感数据，因此设计时应考虑网络的安全性。
采用加密算法和访问控制机制是保护数据安全的重要手段。
设计步骤设计无线传感器网络的步骤如下：1. 确定应用场景和需求：首先，明确无线传感器网络的应用场景和具体需求。
根据实际需求，确定要监测的参数和数据采集频率。
2. 网络拓扑设计：根据应用场景和需求，设计无线传感器网络的拓扑结构。
考虑网络的规模、分布和通信路径等因素，选择合适的网络拓扑结构，如星型、树状或网状结构。
3. 节点布局优化：基于拓扑结构和通信范围，优化节点的布局。
确保节点能够有效地感知环境并传输数据到网络中。
4. 通信协议选择：选择适合的通信协议来实现节点之间的数据传输。
根据应用需求和网络要求，选择合适的通信协议，如无线HART、ZigBee或LoRaWAN等。
5. 能量管理：设计有效的能量管理策略，延长节点的电池寿命。
考虑节能技术，如休眠、功耗控制和能量回收等。
6. 安全设计：保障无线传感器网络的安全性，采用合适的安全机制。
无线传感器网络
4.3无线传感器网络4.3.1无线传感器网络简介及意义4.3.1.1无线传感器网络简介1.名称：无线传感器网络，英文全称是Wireless Sensor Networks, 日常使用多缩写为WSN，是一种分布式传感网络，它的末梢是可以感知和检查外部世界的传感器。
2.WSN中传感器的通信方式是通过无线通信。
3.功能：是一种新型的信息获取系统。
4.组成和构成：是由部署在监测区域内大量的微型传感器节点组成，通过无线通信方式形成的一个多跳的自组织的网络系统。
无线传感器网络是一种低功耗、自组织网络，一般由一个或多个基站（Sink节点）和大量部署于监测区域、配有各类传感器的无线网络节点构成。
每个节点成本低，功耗小，具有一定计算处理能力、通信能力。
虽然单个节点采集数据并不精确，也不可靠，但是大量节点相互协作形成高度统一的网络结构，提高了数据采集的准确度和运行的可靠性。
5.应用环境和方向：可部署于在敌占区、灾害区、核反应堆等人力不可达的特殊区域进行数据采集、传输等，具有其他网络无法比拟的特性，可广泛用于国防、环境监测、智能家居等领域。
6.目的：是协作监测、感知和采集网络覆盖区域内各种感知对象的信息，并对这些信息进行处理，最终发送给观察者。
4.3.1.2 无线传感器网络的意义1.无线传感器网络引起了全世界的关注，被认为是继互联网之后的第二大网络。
2.无线传感器网络被称为21世纪最具影响的技术之一；是改变世界的十大新兴技术之首；是全球未来的四大高新技术产业之一。
3.在无线传感器网络研究及其应用方面，我国与发达国家几乎同步启动，它已经成为我国信息领域，位居世界前列的少数项目之一。
4.3.2无线传感器网络的发展1.传感器网络和无线传感器网络的发展历程：传感器网络的发展历程分为以下三个阶段：传感器→无线传感器→无线传感器网络。
第一阶段:最早可以追溯至越战时期使用的传统的传感器系统。
当年美越双方在密林覆盖的“胡志明小道”进行了一场血腥较量，“胡志明小道”是胡志明部队向南方游击队输送物资的秘密通道，美军对其进行了狂轰滥炸，但效果不大。
wisun协议中文版
wisun协议中文版【原创版】目录1.Wisun 协议概述2.Wisun 协议的特点3.Wisun 协议的应用场景4.Wisun 协议的发展前景正文一、Wisun 协议概述Wisun 协议，全称“Wireless Sensor Networks Unified Data Model”，即无线传感器网络统一数据模型协议，是一种面向无线传感器网络（Wireless Sensor Networks，WSN）的数据通信协议。
WSN 是由大量无线传感器节点组成的分布式网络系统，主要用于环境监测、目标跟踪等应用场景。
Wisun 协议旨在为这些应用场景提供一种高效、可靠的数据传输和处理方式。
二、Wisun 协议的特点1.可扩展性：Wisun 协议支持大量的传感器节点，可以满足大规模无线传感器网络的需求。
2.高效性：Wisun 协议采用了一种优化的数据传输策略，降低了数据传输的延迟和能耗，提高了网络的传输效率。
3.可靠性：Wisun 协议采用了错误检测和纠正机制，确保了数据传输的可靠性。
4.灵活性：Wisun 协议支持多种数据传输速率和通信距离，可以根据不同的应用场景进行调整。
5.易于集成：Wisun 协议具有简单的接口和标准化的数据模型，便于开发者和厂商进行集成和应用。
三、Wisun 协议的应用场景1.环境监测：Wisun 协议可以用于监测温度、湿度、噪声、气体浓度等环境参数，为环保、气象、地质等研究领域提供数据支持。
2.目标跟踪：Wisun 协议可以用于实时跟踪移动目标的位置、速度等信息，为交通、安防、物流等产业提供智能化解决方案。
3.智能家居：Wisun 协议可以用于构建智能家居网络，实现家庭设备的远程控制和智能化管理。
4.工业自动化：Wisun 协议可以用于实现工业生产过程中的数据采集、监控和控制，提高生产效率和安全性。
四、Wisun 协议的发展前景随着物联网、大数据、人工智能等技术的发展，无线传感器网络的应用范围将不断扩大，Wisun 协议作为无线传感器网络领域的重要通信协议，将面临更广阔的发展空间。
无线传感器网络(WSN)
无线传感器网络（WSN）摘要：无限传感器是一种以通信为中心无线网络。
通过使用无线传感器网络人们可以实现信息的快递、大范围、自动化的采集和传输。
它可以广泛的应用于国防军事、环境监测、物流领域、高效农业、智能交通、医疗保健、制造业等领域。
关键词：1.无线传感器网络的简介随着传感器技术、嵌入式计算技术、通信技术和半导体与微机电系统制造技术的飞速发展，具有感知、计算存储和通信能力的微型传感器应用于军事、工业、农业和宇航各领域。
无线网络传感器是集传感器执行器、控制器和通信装置于一体，集传感与驱动控制能力、计算能力、通信能力于一身的资源（计算、存储和能源）受限的嵌入式设备。
由这些微型传感器构成的无线传感器网络能够实时监测、感知和采集网络分布区域内的各种监测对象信息，并对这些信息进行处理，传送给需要这些信息的用户。
无线传感器网络（WSN）是由大量的具有通信和计算能力的微笑传感器节点，以无线的方式连接构成的自治测控网络。
一种普遍被接受的无线传感器网络的定义为：大规模、无线、自组织、多跳、无分区、无基础设施支持的网络，其中节点是同构的，成本较低、体积较小，大部分节点不移动，被随意散布在工作区域，要求网络系统有尽可能长的工作时间。
一个典型的无线传感器网络的系统架构包括分布式无线传感器节点（群）、接受发送器汇聚节点、互联网或通信卫星和任务管理节点等。
无线传感器具有价格低廉、体积小、组网方便、灵活等特点。
从21世纪开始，无线传感器网络成为多学科交叉前沿研究热点，引起了世界各国的极大关注。
WSN由具有传感器模块、数据处理模块、交换路由模块和无线通信模块等大量传感器节点，通过交换传输组成多跳的自组织、自学习无线通信网络系统，把感知对象的信息发送给控制着。
WSN已成为一种全新的信息获取、处理、传输和控制系统，并在军事、工业、商业、医疗、灾害预报等领域有着广阔应用前景。
WSN经历了从智能传感器、无线智能传感器到无线传感器网络的3个发展阶段。
无线传感器网络简介
概念1、WSN，英文为Wireless Sensor Networks，中文是无线传感器网络。
它是一种分布式传感网络，它的末梢是可以感知和检查外部世界的传感器。
WSN中的传感器通过无线方式通信，因此网络设置灵活，设备位置可以随时更改，还可以跟互联网进行有线或无线方式的连接。
通过无线通信方式形成的一个多跳自组织网络。
2、WS，英文为Wireless Sensor，中文是无线传感器。
它的组成模块封装在一个外壳内，在工作时它将由电池或振动发电机提供电源，构成无线传感器网络节点，由随机分布的集成有传感器、数据处理单元和通信模块的微型节点，通过自组织的方式构成网络。
它可以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，直接送入计算机，进行分析处理。
如果需要，无线传感器也可以实时传输采集的整个时间历程信号。
监控中心也可以通过网关把控制、参数设置等信息无线传输给节点。
数据调理采集处理模块把传感器输出的微弱信号经过放大，滤波等调理电路后，送到模数转换器，转变为数字信号，送到主处理器进行数字信号处理，计算出传感器的有效值，位移值等。
3、DTU ，英文全称为Data Transfer unit，中文是数据传输单元。
它是专门用于将串口数据转换为IP数据或将IP数据转换为串口数据通过无线通信网络进行传送的无线终端设备。
4、RTU（远程终端单元），英文全称RemoteTerminalUnit，中文全称为远程终端控制系统，负责对现场信号、工业设备的监测和控制。
RTU（RemoteTerminalUnit）是构成企业综合自动化系统的核心装置，通常由信号输入/出模块、微处理器、有线/无线通讯设备、电源及外壳等组成，由微处理器控制，并支持网络系统。
它通过自身的软件（或智能软件）系统，可理想地实现企业中央监控与调度系统对生产现场一次仪表的遥测、遥控、遥信和遥调等功能。
5、GPRS（General Packet Radio Service）是通用分组无线服务技术的简称，它是GSM移动电话用户可用的一种移动数据业务，属于第二代移动通信中的数据传输技术。
无线传感器网络
无线传感器网络无线传感器网络（Wireless Sensor Networks，简称WSN）指采用无线通信技术将大量分布式的无线传感器节点进行网络互联，并通过节点之间的协同工作实现对环境信息的采集、处理、传输和应用的一种网络系统。
它具有低成本、低功耗、分布式、自组织等特点，在环境监测、智能交通、物流管理等领域有着广泛的应用前景。
一、无线传感器网络的概念与组成无线传感器网络是由大量的无线传感器节点组成的分布式网络系统。
每个节点都具有感知环境、处理数据和进行通信的能力，可以通过无线通信方式与其他节点进行数据交换和协同工作。
节点之间通过无线信道进行数据传输，形成了一个覆盖范围广、布局灵活的网络。
无线传感器网络的组成主要包括以下几个要素：1. 无线传感器节点：每个节点包含感知器、处理器、无线通信模块和电源等组件。
它们能够感知环境中的各种物理量，如温度、湿度、压力等，并将采集到的数据进行处理和传输。
2. 网络拓扑结构：是指无线传感器节点之间的连接方式。
常见的拓扑结构有星型、多跳、分簇等，不同的拓扑结构适用于不同的应用场景和需求。
3. 路由协议：用于节点之间的数据传输和通信，实现节点之间的协作和信息交换。
常见的路由协议有LEACH、TBRPF等，选择合适的路由协议对于网络性能和能耗有着重要的影响。
4. 数据处理与存储：无线传感器网络中的节点通常会对采集到的数据进行处理和存储，以便后续分析和应用。
节点可以通过数据压缩、聚合等方式减少数据的传输量，并采用存储技术将数据保存在本地或云端。
二、无线传感器网络的应用领域无线传感器网络在许多领域都有着广泛的应用，下面列举了一些典型的应用领域：1. 环境监测：无线传感器网络可以用于实时监测环境中的温度、湿度、气体浓度等参数，对环境变化进行监测和预警。
这在农业、气象、能源等领域都有着重要的应用价值。
2. 智能交通：无线传感器网络可以用于交通状况的实时监测和智能调度，提高交通效率和安全性。
无线传感器网络(WSN)技术
无线传感器网络(WSN)技术无线传感器网络（Wireless Sensor Network，简称WSN）是由大量分布式传感器节点组成的自组织、具备自动感知、处理、通信和控制功能的无线网络系统。
其特点是智能化、自组织、自适应和自愈合等，可以应用于环境监测、智能交通、灾害预警等领域，是物联网技术的重要组成部分。
一、WSN技术的概念与特点1、WSN技术的概念WSN技术是指将大量的分布式传感器节点组成的自组织、具备自动感知、处理、通信和控制功能的无线网络系统。
WSN 中的每个节点都具备感知环境信息和自我组织的能力，通过互相通信完成数据收集和处理，以实现对环境的全面感知和有效控制。
2、WSN技术的特点（1）智能化：WSN中的节点都具备感知和处理环境信息的能力，通过自适应和自我组织的算法实现智能化的数据处理和控制。
（2）自组织：WSN的节点通过互相通信、相互协作，自组织形成一种分布式网络结构，实现自我管理和自我调节的能力。
（3）自适应：WSN通过自适应算法实现网络拓扑结构的自动调整，保证网络稳定性和可靠性。
（4）自愈合：WSN中的节点可以根据网络拓扑结构的变化自我调整，保证网络的稳定性和可靠性。
二、WSN技术的应用场景WSN技术可以应用于如下领域：1、智能交通系统WSN可以应用于智能交通系统中，通过无线传感器节点对车辆、路况等进行监测和控制，实现智能化的交通管理和调度。
2、环境监测WSN可以应用于环境监测中，通过无线传感器节点对环境因素进行感知和数据采集，掌握环境变化情况，及时预警并采取相应措施。
3、智能医疗系统WSN可以应用于智能医疗系统中，通过无线传感器节点对病人体征进行实时监测和记录，实现智能化的医疗管理和控制。
4、灾害预警WSN可以应用于灾害预警中，通过无线传感器节点对地震、火灾等灾害进行实时监测和预警，及时采取措施，减轻灾害损失。
三、WSN技术的实现方法和算法1、WSN技术的实现方法WSN技术的实现方法包括节点硬件设计、节点软件设计和网络协议设计三个方面。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
译文
无线传感器网络的实现及在农业上的应用
1.摘要
无线传感器网络就是由部署在监测区域内大量的廉价微型传感器节点组成，通过无线通信方式形成的一个多跳的自组织的网络系统。
其目的是协作地感知、采集和处理网络覆盖区域中感知对象的信息 并发送给观察者。
“传感器、感知对象和观察者”构成了网络的三个要素。
这里说的传感器 并不是传统意义上的单纯的对物理信号进行感知并转化为数字信号的传感器它是将传感器模块、数据处理模块和无线通信模块集成在一块很小的物理单元即传感器节点上 功能比传统的传感器增强了许多 不仅能够对环境信息进行感知而且具有数据处理及无线通信的功能。
借助传感器节点中内置的形式多样的传感器件可以测量所在环境中的热、红外、声纳、雷达和地震波信号等信号。
从而探测包括温度、湿度、噪声、光强度、压力、土壤成分、移动物体的大小、速度和方向等等众多我们感兴趣的物质现象。
无线传感器网络是一种全新的信息获取和信息处理模式。
由于我国水资源已处于相当紧缺的程度,加上全国90%的废、污水未经处理或处理未达标就直接排放的水污染,11%的河流水质低于农田供水标准。
水是农业的命脉,是生态环境的控制性要素,同时又是战略性的经济资源,因此采用水泵抽取地下水灌溉农田,实现水资源合理利用,发展节水供水,改善生态环境,是我国目前精确农业的关键 因此采用节水和节能的灌水方法是当今世界供水技术发展的总趋势。
2.无线传感器网络概述
2.1无线传感器网络的系统架构无线传感器网络的系统架构如图1所示 通常包括传感器节点、汇聚节点和管理节点。
传感器节点密布于观测区域 以自组织的方式构成网络。
传感器节点对所采集信息进行处理后 以多跳中继方式将信息传输到汇聚节点。
然后经由互联网或移动通信网络等途径到达管理节点。
终端用户可以通过管理节点对无线传感器网络进行管理和配置、发布监测任务或收集回传数据。
图1无线传感器网络的系统架构
2.2无线传感器网络的特点
1.自组织性。
由于网络所处物理环境及网络本身的不可预测因素如不能预先精确设定节点的位置 也不能预先知道节点之间的相邻关系 部分节点由于能量耗尽或其他原因而死亡 新的节点的加入等 使得网络的布设和展开能够无需依赖于任何预设的网络设施 节点之间通过分层协议和分布式算法协调各自的行为节点开机后就可以快速自动地组成一个独立的网络多跳路由。
2.多跳路由.网络中节点通信距离有限,节点只能与它的邻居直接通信如果与其射频覆盖范围之外的节点进行通信 则需要通过中间节点进行路由。
3.大面积的空间分布节点密集数量巨大。
4 以数据为中心。
在无线传感器网络中人们通常只关心某个区域内某个观测指标的数值 而不会去具体关心单个节点的观测数据。
5 节点能力受限。
传感器节点的能量、处理能力、存储能力和通信能力等都十分有限。
①电源能量受限。
由于传感器节点的微型化节点的电池能量有限而且由于物理限制难以给节点更换电池 所以传感器节点的电池能量限制是整个无线传感器网络设计最关键的约束之一,它直接决定了网络的工作寿命。
②计算和存储能力有限。
廉价微型的传感器节点带来了处理器能力弱、存储器容量小的特点使得其不能进行复杂的计算 而传统Internet网络上成熟的协议和算法相对无线传感器网络而言开销太大 难以使用 因此必须使用简单、有效的协议及算法 如ZigBee协议。
③通信能力有限。
通常无线通信的能耗E与通信距离d的关系为E=kdn。
其中2<n<4。
通常取n为3。
2.3无线传感器网络存在的不足
1.能量受限.传感器节点通常由普通电池或锂电池供电能量有限.在无人值守的环境中 也是无线传感器网络应用的瓶颈之一。
2.节点成本较高。
目前市面上销售的传感器节点价格在千元以上而无线传感器网络所需要的节点众多 因此限制了无线传感器网络的推广使用。
3.安全性差。
由于采用了无线信道、分布式控制等技术网络更容易受到被动窃听、主动入侵等攻击。
4.协作能力。
单个的传感器节点往往不能完成对目标的测量、跟踪和识别而需要多个传感器节点通过算法交换信息 对所获得的数据进行加工、汇总和过滤得到最终结果。
3无线传感器网络当前在农业中的应用
针对我国水资源紧缺以及农田节水灌溉的需求,根据现有的农田灌溉装备条件,应用领域作物、土壤、水源布点等情况,分析了目前实现精确农业亟待解决的关键技术问题,提出一套采用无线传感器网络技术、适合大面积农田智能灌溉控制方法。
3.1 系统工作原理
研究单片机系统通过多个传感器对湿度、温度、降雨量、酸碱度、水分蒸发量(风速)和空气温度等多种信息的采集来实现对农田的精确自动灌溉控制,输出的信号信息通过无线全双工数传收发模块传送给控制中心(嵌入式系统)来确定是否启动水泵为农田供水,同时将此供水与否信息由GPRS通信通过Internet传送到远方控制中心实现远程监控,并通过计算机中的一些模型来处理信息,做出供水计划。
3.2 无线传感器网络硬件设计
无线传感器网络模型是不同于传统无线网络的基础设施网,通过在监测区域内随意布撒大量传感器节点(简称节点),由各节点自行协调并迅速组建通信网络,在能量利用率优先考虑原则下进行工作任务划分以获取监视区域信息。
网络的自组织特性体现在当节点失效或新节点加入时网络能够自适应重新组建,以调整全局的探测精度,充分发挥资源优势,即网络中的各节点除具备数据采集功能外兼有数据转发实现多跳的路由功能。
无线传感器网络每类节点的组成一般都由数据采集、数据处理、数据传输和电源这四部分组成。
其中每一个单片机系统的硬件设计和软件设计都是一样。
本设计的研究设计方案是只针对一个单片机系统的。
被监测物理信号的形式决定了传感器的类型。
处理器通常选用嵌入式CPU,如MOTOROLA公司的68HC16、C51系列单片机等。
数据传输单元可以选择由低功耗、短距离的无线通信模块组成,但考虑防盗与自然损坏,本系统选择功耗较大、传输距离较远的SA68D21DL,农民可以在办公室或家中安放主控制器。
图2描述了节点的组成,其中,箭头的方向表示数据在节点中的流动方向。
图2 传感器网络框图
3.3 主控系统
在该系统中,控制主机作为连接Internet网和无线传感器网络之间的协议转换网关。
其硬件采用致远电子公司MiniARM嵌入式工控模块。
MiniISA系列采集板卡采用智能型板卡结构,即在板卡上内置MCU。
板载MCU对板卡上I/O端口进行控制,实现I/O数据的缓存,从而降低板卡对于MiniISA接口主机的依赖,节省主机处理数据的时间,保证MiniISA系统更加高效的运行。
此外板载MCU可以对采集的数据或者输出数据进行进一步的处理。
系统电路图如图3所示。
图3 主控系统结构图
3.4远程控制系统主要设计
GPRS通信系统、GPRS与Internet网络接入系统、监控中心主机友好界面显示控制系统。
这一部分硬件部分可以应用现有的移动公司与电信等互联网资源,软件考虑成本和专业功能可以自主开发,建议应用现有远程软件,如《波尔远程控制》软件、湖南省远程监控设备有限公司的RC-2000可视化远程控制软件系统。
结语
本文综述了无线传感器网络的节点构成、特点以及当前在农业领域的应用,研究了基于嵌入式系统而设计出来的智能广域农田供水系统,当检测到农田缺水信息时能够通过自动控制继电器来启动供水水泵,而且实现了远程GPRS通信,可以通过PC机来了解系统的运行状况并可对其控制,能够自动采集土壤信息来自行确定是否启动水泵为农田供水,这正符合我国农村的基本国情。
本系统操作简单,对系统改造一下,可以设计成庭院自动供水系统、温室自动供水系统和花园自动供水系统等,故本系统的可扩展性比较好,前景比较广阔。
无线传感器网络作为当今信息领域新的研究热点 涉及多学科交叉。
随着传感器成本的降低以及相关问题解决方案的不断优化 如能耗更加小和数据融合算法、节点定位算法的不断完善 以及更加优秀的无线射频模块 无线传感器网络将会在农业领域有更广泛的应用。