面向樓宇環(huán)境監(jiān)測的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)-控制理論與控制工程專業(yè)畢業(yè)論文

《面向樓宇環(huán)境監(jiān)測的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)-控制理論與控制工程專業(yè)畢業(yè)論文》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。

1、浙江工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文面向樓宇環(huán)境監(jiān)測的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)姓名：陸歡佳申請學(xué)位級別：碩士專業(yè)：控制理論與控制工程指導(dǎo)教師：俞立20110410浙江工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文面向樓宇環(huán)境監(jiān)測的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)摘要對樓宇環(huán)境的監(jiān)測不僅有助于提高室內(nèi)環(huán)境的舒適度及安全性，還有利于挖掘更高的樓宇能量利用率。傳統(tǒng)的樓宇環(huán)境監(jiān)測手段以有線通信技術(shù)為主，存在布線成本高、維護(hù)困難及破壞室內(nèi)外觀等弊端。近年來，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)作為一種全新的信息獲取和處理模式，為樓宇環(huán)境監(jiān)測提供了新的技術(shù)手段。樓宇環(huán)境布局復(fù)雜、阻隔物多且存在電磁干擾，對于低功耗、短距離

2、通信的微型傳感器節(jié)點(diǎn)而言，需精心設(shè)計(jì)合適的傳感器網(wǎng)絡(luò)體系架構(gòu)與相應(yīng)數(shù)據(jù)收集算法，用于正確獲取樓宇環(huán)境數(shù)據(jù)。本文基于上述研究背景設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了面向樓宇環(huán)境監(jiān)測應(yīng)用的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，主要工作和成果如下：1．硬件資源的有限性使節(jié)點(diǎn)無法使用高精度的傳感器，同一房間需部署多個(gè)節(jié)點(diǎn)以提高監(jiān)測精度，這就造成信息冗余。受LEACH等協(xié)議分簇思想的啟發(fā)，采用簡單的地址分配機(jī)制引導(dǎo)部署在同一房間內(nèi)的節(jié)點(diǎn)形成一個(gè)簇，并采用簇內(nèi)數(shù)據(jù)融合，保持信息量不變的同時(shí)降低因傳輸冗余信息帶來的帶寬和能量浪費(fèi)；2．設(shè)計(jì)具有三層結(jié)構(gòu)的傳感器網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)分為用于采集樓宇環(huán)境信息的

3、傳感器節(jié)點(diǎn)，用于管理房間內(nèi)傳感器節(jié)點(diǎn)的簇頭節(jié)點(diǎn)及用于管理整個(gè)網(wǎng)絡(luò)并負(fù)責(zé)匯總所有感知數(shù)據(jù)的匯聚節(jié)點(diǎn)。結(jié)合分簇機(jī)制及網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，設(shè)計(jì)了數(shù)據(jù)收集算法，采用可靠的簇問路由協(xié)議來建立網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)鏈路，同時(shí)采用合理的數(shù)據(jù)鏈路維護(hù)算法以均衡網(wǎng)絡(luò)內(nèi)各節(jié)點(diǎn)的能量消耗，避免因形成數(shù)據(jù)熱點(diǎn)而造成網(wǎng)絡(luò)斷裂，提高傳感器網(wǎng)絡(luò)的生存周期；3．根據(jù)傳感器網(wǎng)絡(luò)感知、處理和通信這三個(gè)基本任務(wù)，設(shè)計(jì)了相應(yīng)的節(jié)點(diǎn)硬件。依據(jù)節(jié)點(diǎn)任務(wù)高度協(xié)作性及強(qiáng)并發(fā)性的特點(diǎn)設(shè)計(jì)了節(jié)點(diǎn)軟件，并基于帶跨層機(jī)制的分層協(xié)議模型實(shí)現(xiàn)了節(jié)點(diǎn)的無線通信協(xié)議。對所設(shè)計(jì)節(jié)點(diǎn)性能指標(biāo)的測試及實(shí)地部署運(yùn)行結(jié)果表明，所設(shè)計(jì)傳感器

4、網(wǎng)絡(luò)在樓宇環(huán)境參數(shù)數(shù)據(jù)匯聚、在線監(jiān)測等方面達(dá)到預(yù)期效果。關(guān)鍵詞：樓宇環(huán)境監(jiān)測，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，數(shù)據(jù)收集算法，網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議DESIGNANDIMPLEMENTATIoNoFWlRELESSSENSoRNETWoRKSFORBUILDINGENVIRoNMENTMoNITO砒NGABSTRACTBuildingenvironmentmonitoringhelpsenhanceindoorenViro衄entalqualitycontrol，safetyprecaution，andexplorehigherene唱yemciency．Therear

5、emanydra、Vbacksinmetraditionalmonitoringsystem，suchaShi曲costofwiringandmaintenance，andgreatd鋤agetoroom，sappearance．WireIesssensornetworkswhichprovideanewtechniqueofinfo珊ationacquisitionandprocessing，bringanoVelwayforbuildingenViro啪entmonitoring．HoweVer'aCcordingtothestrong印

6、plicationrelatiVity，aspecificdesignisneededt0meettllerequirellflentSandchauracteristicsofbuildingenViroIlmentmonitoring．Therearemanyproblemsusingthelow—power'shon-dist鋤cecommunicationmicronodeinthebuilding，soawell．designedsensornetworkarchitectureanddatacollectionmethodaree

7、ssentialt0collectbuildingenviromentalparameterSdatasuccess凡lly．Basedonthebackground，t11ethesisstudiesandimplementsawirelesssensornetworkforbuildingenvir0啪entmonitoring．Themaincontributionsare弱follows：1．Duetoresourceconstraints，sensornodescannotequiptIlemselVeswithhi曲·precis

8、ionsensorS．InordertoimprovethemonitoringaCcuracy'multiplenodesaLredeployedwithinth