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《面向樓宇環(huán)境監(jiān)測無線傳感器網(wǎng)絡(luò)設(shè)計和實現(xiàn)》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學術(shù)論文-天天文庫。
1、浙江工業(yè)大學碩士學位論文面向樓宇環(huán)境監(jiān)測的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)設(shè)計與實現(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)境布局復雜、阻隔物多且存在電磁干擾，對于低功耗、短距離通信的微型傳感器節(jié)點而言，需精心設(shè)計合適的傳感器網(wǎng)絡(luò)體系架構(gòu)與相應數(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)計并實現(xiàn)了面向樓宇環(huán)
2、境監(jiān)測應用的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，主要工作和成果如下：1．硬件資源的有限性使節(jié)點無法使用高精度的傳感器，同一房間需部署多個節(jié)點以提高監(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制引導部署在同一房間內(nèi)的節(jié)點形成一個簇，并采用簇內(nèi)數(shù)據(jù)融合，保持信息量不變的同時降低因傳輸冗余信息帶來的帶寬和能量浪費；2．設(shè)計具有三層結(jié)構(gòu)的傳感器網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點分為用于采集樓宇環(huán)境信息的傳感器節(jié)點，用于管理房間內(nèi)傳感器節(jié)點的簇頭節(jié)點及用于管理整個網(wǎng)絡(luò)并負責匯總所有感知數(shù)據(jù)的匯聚節(jié)點。結(jié)合分簇機制及網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，設(shè)計了數(shù)據(jù)收集算法，采用
3、可靠的簇問路由協(xié)議來建立網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)鏈路，同時采用合理的數(shù)據(jù)鏈路維護算法以均衡網(wǎng)絡(luò)內(nèi)各節(jié)點的能量消耗，避免因形成數(shù)據(jù)熱點而造成網(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、處理和通信這三個基本任務，設(shè)計了相應的節(jié)點硬件。依據(jù)節(jié)點任務高度協(xié)作性及強并發(fā)性的特點設(shè)計了節(jié)點軟件，并基于帶跨層機制的分層協(xié)議模型實現(xiàn)了節(jié)點的無線通信協(xié)議。對所設(shè)計節(jié)點性能指標的測試及實地部署運行結(jié)果表明，所設(shè)計傳感器網(wǎng)絡(luò)在樓宇環(huán)境參數(shù)數(shù)據(jù)匯聚、在線監(jiān)測等方面達到預期效果。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DESIGNANDIMP
4、LEMENTATIoNoFWlRELESSSENSoRNETWoRKSFORBUILDINGENVIRoNMENTMoNITO砒NGABSTRACTBuildingenvironmentmonitoringhelpsenhanceindoorenViro衄entalqualitycontrol，safetyprecaution，andexplorehigherene唱yemciency．Therearemanydra、Vbacksinmetraditionalmonitoringsystem，suchaShi曲costofwiringand
5、maintenance，andgreatd鋤agetoroom，sappearance．WireIesssensornetworkswhichprovideanewtechniqueofinfo珊ationacquisitionandprocessing，bringanoVelwayforbuildingenViro啪entmonitoring．HoweVer'aCcordingtothestrong印plicationrelatiVity，aspecificdesignisneededt0meettllerequirellflentSan
6、dchauracteristicsofbuildingenViroIlmentmonitoring．Therearemanyproblemsusingthelow—power'shon-dist鋤cecommunicationmicronodeinthebuilding，soawell．designedsensornetworkarchitectureanddatacollectionmethodareessentialt0collectbuildingenviromentalparameterSdatasuccess凡lly．Basedo
7、nthebackground，t11ethesisstudiesandimplementsawirelesssensornetworkforbuildingenvir0啪entmonitoring．Themaincontributionsare弱follows：1．Duetoresourceconstraints，sensornodescannotequiptIlemselVeswithhi曲·precisionsensorS．InordertoimprovethemonitoringaCcuracy'multiplenodesaLrede
8、ployedwithinthes鋤eroom，sotheinfomationcollectedbythesenodesishighlyredundant．Inspiredbyth
