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无线传感器网络系统设计


叹 1- 朋 ,腿 1 D s n&Ap l a in   ei g pi t s c o 无线传感器 网络系统设计  T e De in o   i l s   e s r t r   y t m  h   sg   fW r e s S n o   wo k S s e e Ne ● 解放军 陆军军 官学 院研究生 1 刘建 闯  队 无线 传感器网络是 由大量的具有通信 和计算能 力的传  无 中心 、自组织 ; 网络动  I ; 生强 节点资源受限 ; 多跳路 由 ;   感 单元构 成的智能 测控 网络 系统 ,它综 合了传感器 技术 、   微电子技术 、嵌入式 计算技术 、现代 网络 技术 、无线 通信  技术及分 布式信息 处理技术 等 ,是新兴 的交叉研 究领域 ,   具有重要 的研究价 值和广 阔的应用前 景 ,成为 当今信 息领  域的研 究热点。   以数据为 中心 。   系统整体方案设计  本 文 针 对 战 场 侦 察 监 控 的 应 用 需 求 , 基 于  MS 4 0 1 9单片机 和无线射 频芯 片 n 9 5 P 3F4 RF 0 ,设计 了一  在军事应 用中 ,大量 的传感 器节点通过 人工布设 、火  种无线传感 器网络系统 。   炮发射 、飞行器空 投等方式 布放至监 控区域 ,以 自组织 的  方式构成无线传感器网络 ,并采集声音 、震动 、磁 、温 度、   湿度等各种环境信息或监测对象的信息 , 实现感应 、 测 、 检   定位 、监视 和警戒等 多方 面的应用 , 提高战场信息的感 知 、   无 线传感器 网络系统主要 由普通传感器 节点 、汇聚节  点和上 位机监控平 台组成 。普 通传感器 节点散布 在观察 区  域 内 ,负责采集和 观察对象 相关 的数 据 ,并将协 同处理 后  的数据 传送到汇 聚节点 。汇 聚节点将 网络 中的数 据在上位  传输 和处理能 力。无线传感 器 网络 预示着为 战场带来新 的  机监控平台上进行处理和显示 。   电子眼和 电子耳 ,将成 为网络 中心战和现 代 电子信息 战的  重要组成部分 。   无线传感 器网络节 点设计的好坏直 接影响到整个 网络  的质 量 ,无线传感 器 网络 节点主要 由数据处 理单元 、无线  通讯单元 、传感器单元 、电源单元组成 ,如 图 1 示。 所   无线传感器网络概述  无线传感器 网络是将 大量具有通信 与计算能力 的微 小  传感 器节点 ,通过人工 布设 、空投 、火炮投射 等方法部 署  在预 定的监控 区域 ,构 成的 “ 智能 ” 自治测 控网络 系统 。   使 用无线传感 器网络 的 目的是 协作地感 知 、采集和处理 网  图 1 仿 真 电 路 图  络覆盖区域 中感知对象的信息 , 送到观察 者。 并传 感知对 象、   传感器 网络和观察者构成 了无线传感器 网络的三个要素 。   一 针对野外条件 下的无线传感器 网络实 时监测和突发 事  个 典型 的无 线传 感 器 网络体 系结构 包括 传 感器 节  件处理 的应用需 求 ,无线传 感器 网络 节点在 设计上 ,重 点  点 、汇聚节 点和管理 节点 。大量传 感器节 点随机布 设在监  考虑以下几个方面 : ①低功耗 、低成本 、小体 积 ; 稳定性 ; ②   测区域内 ,通过 自组织 的方式构 成网络 。   ③扩展性和灵活性 。   无 线传 感器 网络 与传统 的无

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