低功耗無線傳感網(wǎng)及應(yīng)用技術(shù)研究.pdf

1、隨著無線信息技術(shù)的快速發(fā)展，無線通信技術(shù)和傳感器技術(shù)結(jié)合產(chǎn)生的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)開始應(yīng)用到了我們的日常生活當(dāng)中。公交車行業(yè)中使用的車輛調(diào)度系統(tǒng)、電力行業(yè)中使用的無線抄表系統(tǒng)屢見不鮮。隨著無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的不斷發(fā)展與快速應(yīng)用，其中兩項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)的突破是至關(guān)重要的。第一是被測(cè)目標(biāo)位置坐標(biāo)的獲取，第二是感知?jiǎng)討B(tài)生物的生理特征。
　　本文綜合了技術(shù)可行性和實(shí)際需求，將文章的重點(diǎn)突出在三個(gè)問題上。如何設(shè)計(jì)一個(gè)低功耗的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)?如何在網(wǎng)絡(luò)中

2、實(shí)現(xiàn)對(duì)可移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的定位?如果將網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用到人體，如何實(shí)現(xiàn)對(duì)人體摔倒情況的感知?
　　無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的低功耗設(shè)計(jì)不僅可以延長有效工作時(shí)間，還可以降低成本、提升效率。本文主要從網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的選擇和節(jié)點(diǎn)硬件的設(shè)計(jì)兩方面入手。拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的選擇直接決定了傳感器網(wǎng)絡(luò)的效率和功耗，經(jīng)過對(duì)四種常見的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)即星狀網(wǎng)絡(luò)、樹狀網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)以及混合型網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行分析后，選擇了靈活高效的混合型網(wǎng)絡(luò)作為基本拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。傳感器網(wǎng)絡(luò)的功耗主要在于節(jié)點(diǎn)，而節(jié)點(diǎn)中硬件模塊

3、的選擇和設(shè)計(jì)決定了整個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的功耗。本文對(duì)主處理器、傳感器模塊、射頻通信模塊三個(gè)主要組成部分進(jìn)行了功耗評(píng)估，選擇了相對(duì)應(yīng)的芯片。
　　可移動(dòng)節(jié)點(diǎn)位置坐標(biāo)信息可以提升傳感器網(wǎng)絡(luò)的實(shí)用性。本文對(duì)幾種傳統(tǒng)的局域網(wǎng)絡(luò)定位技術(shù)進(jìn)行了分析對(duì)比，綜合了其中的一些優(yōu)勢(shì)與劣勢(shì)，最終選擇了一種基于RSSI的無線定位方式作為本系統(tǒng)中對(duì)可移動(dòng)節(jié)點(diǎn)定位的核心技術(shù)。本章節(jié)對(duì)定位實(shí)現(xiàn)的闡述中，重點(diǎn)解析了定位技術(shù)研究中所要涉及到的定位算法、軟件流程，多方面對(duì)比

4、解析了無線信號(hào)傳播模型在不同環(huán)境中產(chǎn)生的巨大差異，從而進(jìn)一步提高對(duì)可移動(dòng)節(jié)點(diǎn)定位的效率和精度。
　　實(shí)現(xiàn)人體摔倒報(bào)警是一項(xiàng)新得技術(shù)突破，應(yīng)用前景廣泛。人體摔倒檢測(cè)技術(shù)是一項(xiàng)比較新型的傳感技術(shù)，而將人體摔倒檢測(cè)技術(shù)與無線傳感器網(wǎng)絡(luò)結(jié)合在一起是一項(xiàng)全新的應(yīng)用。本文對(duì)這個(gè)章節(jié)的介紹相對(duì)較為詳細(xì)，從傳感器的選型、傳感器寄存器的配置、傳感器低功耗的設(shè)計(jì)、傳感器軟件工作流程、檢測(cè)的軟件算法等方面進(jìn)行了比較深入的研究和分析。
　　最后，本