低功耗无线车辆检测传感器网络优化研究

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1、劣拿未交硕士学位论文磨孑低功耗无线车辆检测传感器网络优化研究ResearchonOptimizationofLow--powerWirelessVehicleDetectionSensorNetworks作者：黄轶群导师：蔡伯根北京交通大学2010年12月一j4≮c．’．，7，多学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解北京交通大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权北京交通大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。(保密的学位论文在解密后适用本授权说

2、明)学位论文作者签名：雀衅导师虢勿咿‘一．^，』，J0■导师签名：刃’矽了少)签字日期：山fo年12-月z砂日签字日期：砂f啤胆廖次日0F；r中图分类号：U491．1UDC：629学校代码：10004密级：公开北京交通大学硕士学位论文低功耗无线车辆检测传感器网络优化研究ResearchonOptimizationofLow—powerWirelessVehicleDetectionSensorNetworks作者姓名：黄轶群导师姓名：蔡伯根学位类别：工学学科专业：交通信息工程及控制学号：08120294职称：教授学位级别：硕士研究方向：智能交通系统北京交通大学2010年12月致

3、谢本论文的工作是在我的导师蔡伯根教授的悉心指导下完成的，蔡伯根教授严谨的治学态度和科学的工作方法给了我极大的帮助和影响。在此衷心感谢三年来蔡伯根老师对我的关心和指导。蔡伯根教授悉心指导我完成了实验室的科研工作，在学习上和生活上都给予了我很大的关心和帮助，蔡老师严谨的学术精神将会对我今后的研究和工作起到深远的影响。在此向蔡伯根老师表示衷心的谢意。同时，王剑老师、上官伟老师和赵林海老师对于我的科研工作和论文都提出了许多的宝贵意见和热心的帮助，在此表示衷心的感谢。在实验室工作及撰写论文期间与张辉、周晓庆、杨海波、汪俊、殷琴、耿杰、陆德彪等同学一起讨论，他们同样给予我很多支持和帮助，在

4、此向他们表达我的感激之情。另外也感谢我的家人，他们的理解和支持使我能够在学校专心完成我的学业。-au●li。；●中文摘要摘要：车辆检测技术是智能交通系统的重要组成部分，采用无线传感器网络采集和传输车辆信息与传统方法相比具有显著优势，在智能交通领域有着极其广泛的应用前景。而无线车辆检测传感器网中的能量限制是制约其发展的一个重要因素。因此研究如何对无线车辆检测传感器网络进行优化设计以降低其能耗具有重要的实际意义。论文首先详细地分析了无线车辆检测传感器网络整体结构和无线传感器网络能量传输的数学模型。在此基础上，设计了一种无线车辆检测传感器网络中继节点布设方案。该算法根据采集节点在网络

5、中的相对位置来布设中继节点，可以有效的避免长距离的数据传输，达到降低网络能量消耗的目的；提出了一种适用于车辆检测传感器网络的分布式无损数据压缩算法，该算法结合无线车辆检测传感器网络的特点，通过分析数据帧之间的内在联系，利用相对编码来去除冗余，压缩率达到40％以上；论文开发了一种基于C／S模式的无线车辆检测传感器网络监控平台，该平台实现了数据实时采集，远程用户在线崦测，分析和处理传感器节点数据等功能，满足用户对无线车辆检测传感器网络监控的需求。为了验证本文所提出的节点优化布设算法及数据压缩算法，进行了仿真实验，并在在北京交通大学校园内进行了实地数据采集，结果表明，经过本文所提出的

6、节点优化布设算法及数据压缩算法，可以有效降低无线传感器网络的能耗，达到了预期目标。关键词：车辆检测；无线传感器网络；低功耗；节点布设；数据压缩；优化分类号：U491．1+16一{●ABSTRACTVehicledetectiontechnologyisallimportantpartinintelligenttransportationsystem．Usingwirelesssensornetworkgatherandtransfervehicleinformationhassignificantadvantagescompared谢t11traditionalmethods，

7、andhasallextremelyprospectinintelligenttransportationfield．EnergylimitofW'rrelessvehicledetectionsensornetworkisanimportantfactorwhichrestricteditsdevelopment．Therefore，theresearchonhowtooptimizationdesignthewirelessvehicledetectionsensornetworktor