基于rf的无线传感器网络在设备监控系统中的应用分析

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1、武汉理工大学硕士学位论文随着传感器技术和通信技术的发展，无线传感溺络技术开始提出，并因为其应用的广泛性而得到越来越多的高度重视。无线传感网络是由一组传感器接点通过无线介质连接构成的无线网络，它可以配置大量的智能传感节点，通过节点的协同工作来采集和处理网络覆盖区域中的目标信息。无线传感网络在环境与军事监控，地震与气候预测、地下、深水以及外层空间探索等许多方面都具有广泛的前景。可以说无线传感网络是信息感知和采集的一场革命，是21世纪最重要的技术之一。纵观国内，中国自己的无线传感网络技术尚处在初级的研究起步阶段，与国外的研究

2、及商业化相比，水平相差很远，对无线传感技术的接触仅限于有限的几闯大学内所作的研究，而市场上成熟的产品基本上是空白。一方面此技术的诞生始于2001年，国内了解此技术的人还不多：另一方面国内对无线领域的市场集中在傲移动的终端用户通讯上，而忽略了在工商业方面无线技术所拥有的巨大潜力。而中国经济目前正处于工业的高速发展期，计算机和无线网络技术将有着越来越广泛的应用。无线传感技术的出现正适应了这一需要，它不但能有效的解决许多问题，还能大大提高生产力和降低成本。1。2)射频通信技术射频RadioFrequency，简称RF射频，就

3、是射频电流，它是一种高频交流变化电磁波的简称。每秒变化小于looO次的交流电称为低频电流，大于1000次的称为高频电流，而射频就是这样一种高频电流。射频技术在无线通信领域具有广泛的、不可替代的作用。目前在无线通信技术领域，射频多在800MHz至2．5GHz的频率范围内应用。RF技术使用调频产生一定频谱宽度的无线电波，对信息进行编码，接收机通过调整到相应的频率接收这样的无线电波。射频技术在当今各个领域得到广泛应用，如：高速语音、数据、图文与图象传输、蜂窝式个人通信与基地站、低轨道卫星移动通信、无线局域网、无线接入系统(包

4、括B1uetooth)、全球卫星定位系统、卫星直播电视和多点多址分布系统等。另一个重要的市场则是智能交通系统(如：道路交通状况的检测、汽车防撞雷达)、智能化运输系统ITS(IntelligentTranspDrtSystems)(如：高速公路自动收费、车、船跟踪、停车场管理、高级驾驶导航)和多媒体移动接入通信系统MMAC(MultimediahlobileAccessco删unicationsystems)等。射频通信技术的总趋势是高速化、大宽带。⋯。3)设备监测技术传统对生产或设备运行的监测，一般都是工作人员借助仪器

5、仪表来就近监2武汉理工大学硕士学位论文视作业情况，凭直观作出决策判断。但如果现场设备运行环境比较恶劣或者生产过程分布的广，相距遥远，如核动力、电力、水利、铁路、采矿、石油及远程教育等。这些部门要对相距遥远的生产过程进行监视和控制，如果沿用就近监视的办法，则在技术上和经济上都是不可取的。为了适应这种客观需要，逐步发展了远程监控技术，就是应用网络通信技术对远方的运行设备进行监视，以实现远程测量，远程信号传输和远程调节等各项功能。远程监测技术是随着计算机技术，通信技术，传感技术的发展雨逐渐兴起的设备状态监测技术。远程监控的监

6、测点与控制中心分别位于两地，打破了地域的界限，方便通过网络来连接传递信息。它采用多元的信息传输、监测，管理和一体化的集成技术，实现信息，资源和任务的共享，达到了监测的实时、快速和有效，并能够同其它的计算机网络系统互连，向人们提供了一个更高效、更全面、更安全，更快捷的服务模式，改变了传统的监测模式。目前监测技术的主流是应用Internet技术，在TCP／IP协议和www规范支持下，合理组织软件结构，使工作人员通过访问网络服务器来迅速获取权限下的所有信息并及时做出响应。未来，嵌入式系统的发展会越来越迅速，越来越成熟，将这项

7、新技术加以研究用于远程监控系统上，是监控系统未来发展方向之一。嵌入式监控系统可以使信息实现本地化处理，改善服务性能，可以使每～个设备具备网络与服务功能，每一个设备都可以独立进行服务，从而大大提高监控的质量和扩大监控的范围”3。1．2．2国内外研究状况及趋势无线传感器网络最早来源于军事领域，1978年卡内基一梅隆大学就在美国国防高级研究项目署(DARPA)的资助下成立了分布式传感器网络工作组(DistributedSensorNetsworkshop)，专门研究以无线传感器网络为基础的军事监视系统。但是由于当时技术条件的

8、跟制，研究和应用的范围十分有限。进入到2l世纪，随着技术水平的大规模提高，当前对无线传感器网络的研究与开发已成为目前信息领域的一个热点，有越来越多的研究机构和公司正加入到这方面的研究工作中来。国际上的一些大型研究项目包括有：加州大学洛杉矶分校的wINS网络，几乎涵盖了从信号处理到网络协议的所有研究；加州大学伯克利分校的PicoRa