位置固定节点的无线传感器网络的设计开题报告

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1、开题报告位置固定节点的无线传感器网络的设计1选题的背景、意义20世纪90年代，无线传感器网络开始得到人们的关注。而在此之前，美国国防部高级研究计划局研究的重点是传感器节点技术，在传感器群中，各个不同传感器节点间只进行较简单的点对点通讯。而随着无线通信技术和微电子技术的飞速发展，无线传感器网络也渐渐的成为了一种新兴技术,到了20世纪末，美国《商业周刊》将无线传感网络技术列为21世纪最重要的21项技术之一。无线传感器网络应用的十分广泛。无论是在条件恶劣和无人坚守的环境中，还是在人员密度和流动都非常大的公共场合中都能体现出其巨大的应用价值。除此之外在军事国防、工农业生产、城市管

2、理、生物医疗、环境检测、抢险救灾、危险区域远程控制等领域，也将发挥极大作用。无线传感器网络是一种新型的分布式测控系统，由分布在监测区域内的大量传感器节点组成。得益于无线通信技术和微电子技术的飞速发展，开发低成本、低能耗、多功能的微型无线传感器节点已成现实。无线传感器网络是一种全新的信息获取与处理技术，目前是通信、计算机和自动化等领域一个新兴的研究热点。它能够实时感知和采集覆盖区中的各种信息并进行处理，处理后的信息通过无线方式发送给观察者。近年来备受关注的“物联网”核心的实质其实就是无线传感器网络，即是在互联网的基础上，利用无线射频识别技术、无线数据通信等技术。传感网能够直

3、接感知客观世界，极大地增强了现有网络的功能和人类认识世界的能力。无线传感器网络深入我们生活的每个环节、渗透社会的每个角落，有利于提高人们认识物理世界的深度、广度、精确性、及时性，加强后和密切人类与物理世界的联系，大力提高人类对物理环境的远端监视和控制能力。因而具有十分广阔的应用前景。2相关研究的最新成果及动态2.1无线传感器网络的概念无线传感器网络（WNS,WirelessSensorNetworks）是由多个节点组成的面向任务的无线自主网络。主要包括了传感器模块，中央控制模块，网关模块和传输网络模块等。它融合了传感器技术，嵌入式计算机技术、现代网络及无线通信技术、分布式

4、信息处理技术等。通过各类微型传感器网络对目标信息进行实时监测，由中央控制模块对信息进行处理，并通过网关模块和传输网络模块将信息传送至远程监控中心。无线传感器网络是一种全新的信息获取平台，能够实时监测和采集网络分布区域内的各种检测对象的信息，并将这些信息发送到网关节点，以实现复杂的指定范围内目标检测与跟踪。具有感知、计算和通信能力。在完成对感知对象的信息采集、存储和简单的计算后，通过传输网络传送给远端的监控中心。无线传感器网络中的传感器可以协作地感知、采集和处理被监控区域的感知对象的信息及数据，发布给使用一定形式终端设备的用户。2.2无线传感器网络的特点无线传感器网络具有以

5、下特点。（1）节点的地位对等。无中心结构，网络中所有节点的地位对等，并构建成一个对等式的网络。节点可以随时加入或离开网络，网络中的部分节点发生故障不影响整个网络的运行。（2）自组方式组网。组网不依赖与任何固定的网络设施，传感器节点通过分布式网络协议形成自组型网络，能够自动调整来适应节点的移动、加了和退出。网络中多个运行着的节点可以快速、自组的组成一个独立的网络（3）网络的拓扑结构不确定。无线传感器网络中的节点可能由于电池能量的耗尽或故障从网络中退出，也可能是按照设定的程序从网络中退出；网络外的无线传感器节点可以随时加入到网络中；传感器节点具有移动属性。除此之外，环境因素或

6、者节点能量耗尽等因素也可能导致节点故障或失效。为增强监控精度而加入新的节点，都会使网络的拓扑发生改变（4）采用多跳的形式进行传输传感器网络中的节点的通信距离较短，节点只能以相邻节点直接通信，要实现在网络覆盖范围之内的较远节点通信，需要通过中间节点进行路由接力传递数据。无线传感器网络中的多跳路由是由普通网络节点完成的，每个节点既能专发信息，又能发送信息。节点采用多跳接力来完成各个节点向目标节点的数据发送。(5)无线传感器网络能自动空间寻址，传感器节点都具有一个网络中的唯一标示，数据采集发生在某一个节点，而用户关心的是数据发生的具体位置，而不是空间位置寻址的方式。（6）具体一

7、次通信中的无用节点多，由于大型的无线传感器网络的节点数量众多，因此要使无线传感器网络具有较高的节点数，来保证整个系统的工作稳定性。(7)硬件资源及功能有限。无线传感器节点由于受价格、体积和能源的限制，其计算、数据处理能力、储存空间有限，决定了节点操作系统设计中，协议层次及内容不能过于复杂。（8）电池续航能力小。无线传感器网络的节点大多是用电池供电，电池的续航能力较小。在许多场合中无法对电池进行充电或更换。当节点的电能用完，该节点就失去了作用。2.3计算机的网络系统中的地址设定如今的计算机的网络是分层的，先设计某个特定功能的模块