无线传感器网络及智能环境控制new

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1、维普资讯http://www.cqvip.comMicrocomputerApplicationsVo1．22，No．2，2006开发应用微型电脑应用2006年第22卷第2期文章编号：10O7—757X(2006)02—0018—02无线传感器网络及智能环境控制柳小波，杨杰，陈宁江，沈红斌，张清风，陈鑫摘要：传感器网络是信息技术中的一个新的研究领域，具有十分广阔的应用前景，引起了学术界和工业界高度重视。在环境中布置的大量的传感器，利用数据挖掘和数据融合的工具，可以对人的动作进行识别，实现对境的智能控制。关键词：传感器网络；数据融合；智能环境；动作识别中圈分类号：TP39

2、3文献标识码：A1概述当用户靠近这些物体时，才能接受到物体上的传感器发出的消息。这些消息中包含了物体的身份信息，据此可以确定用户碰到或者靠近了哪些物体。因为每个动作只会涉及到一些特集成了传感器、微机电系统和网络三大技术的传感器网定的物体(用户和物体交互)，所以从用户碰到或者靠近了的络[1，2]是一种全新的信息获取和处理技术；它代表了更小、物体可以推测用户的动作。更廉价的低功耗计算设备的“后PC时代”。普遍的网络化带来(4)环境检测功能：分布在环境中传感器检测系统所处的的计算处理能力更是难估量。随着无线传感器硬件技术的成环境参数，可以提供对用户动作识别坏境监控的辅助信息。

3、熟，其在军事、工业、商务、环境、空间探索等诸多领域有着广根据以上四种传感器功能的划分，我们把传感器分为三泛的应用前景。在环境中分布大量具有无线通信与计算能力组。第一组安置在房间四周和桌子四角，发送定位和检测环境的微小传感器所构成的网络系统，可以实现对用户动作的识参数的数据。第二组，安置在笔、电话、水杯和椅子上，实现用别和环境的监控，并根据环境和用户的上下文信息(contextinformation)自主地完成指定任务。户和物体交互检测和用户动作检测的功能。笔上的传感器，检但是，随着网络中传感器数量的增多，传感器产生的数据测笔动作和声音；电话机上的传感器功能和笔的一样；水

4、杯底部传感器，检测水杯运动和底部光的变化；椅子上的传感器，量也随之骤增，如何更快速有效地处理数据，就成为一个核心检测椅子上的光和温度的变化。第三组，佩带于用户身上，只问题。利用数据融合技术可以进行大规模数据的处理分析，成负责转发定位和用户和物体交互消息。为传感器网络中动作的工具。本文使用BerkeleyMica2[3，4，5]模拟办公室环境，完成对用户常见的动作进行识别，进而根据用户的活动状态，智能地调节和控制室内的灯光系统。2传感器网络的构成合理的网络构成、节点的安装布置、以及传感器类型的选择，对于系统识别的准确率都有很大的影响。不同的应用，都会有不同的设置需求。在本

5、实验中，我们把传感器功能分为四类，即用户动作检测、用户定位、用户和物体交互和环境检测。图1传感器网络的构成一个传感器可以同时具有多种功能。(1)用户动作检测功能：传感器安置于用户身上或者可能3遇到的问题以及解决方法接触到的物体上，通过检测用户身体或者物体运动模式，判断也用户的动作。(2)用户定位功能E6-]：多个安置在环境中传感器不断地3．1人的动作复杂性及其划分发出定位消息。当用户身上的传感器接受到这些定位消息后人的动作非常复杂多样，甚至某些行为是很难描述的所进行统计，可以估算出用户所处的区域位置。以合理的划分对于系统的实用性非常重要。在办公室模式下，(3)用户和物本

6、交互功能：这些安置在物体上的传感器的把动作划分八类，即站立、坐下、交谈、打电话、写字、用计算工作模式类似于RFIDE7，8]，它们的信号接收距离很短。只有机、做讲演和休息。八种动作之间有重合、互斥，必要或充分关硕士研究生，上海200030教授，博士生导师，上海2000300030上海200030oo30oo3o·18·维普资讯http://www.cqvip.comMicrocomputerApplicationsVo1．22，No．2，2006开发应用微型电脑应用2006年第22卷第2期系。比如是否坐下，对其余动作的识别会有很大景响。如果八真用。接着需要存人数据缓存区

7、，供下一级模块的在线识别使类动作分别进行单独判断，动作识别就变成八个二值分类问用然后绘图工具的显示，可以让用户直观地看到传感器网络题。的运行情况。3．2丢包率问题4．4数据预处理、线索产生当传感器数量增多，受网络带宽的限制，丢包率就变得非线索，是指对于动作识别有决定作用的最小信息单元，包常严重。所以我们在传感器发送数据包时，采用事件触发机制括传感数据的分类结果，用户和物体交互信息、定位信息和识：来决定是否发送数据变化不明显就不需要发送数据包了；只别也的动作结果。并且用置信度标示此线索发生可能性的大：有当数据和上一次有明显变化，才发送数据包