无线传感器网络的优化与布局研究

基于无线传感器网络开发的液压支架电液控制系统设计

目录

1. 项目概述................................................2

1.1 背景介绍.............................................3

1.2 研究目的与意义.......................................4

1.3 项目主要内容.........................................5

2. 液压支架电液控制系统设计................................6

2.1 系统架构设计.........................................7

2.2 电液控制模块设计.....................................8

2.3 传感器与数据采集....................................10

2.4 系统优化与控制策略..................................11

3. 无线传感器网络技术应用.................................12

3.1 无线传感器网络概述..................................14

3.2 无线传感器网络在液压支架中的应用....................15 3.3 无线传感器网络设计与布局............................17

3.4 数据传输与处理......................................19

4. 系统硬件设计与实现.....................................20

科技情报开发与经济　ＳＣＩ—ＴＥＣＨ　ＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ　ＤＥＶＥＬＯＰＭＥＮＴ＆ＥＣＯＮＯＭＹ　２００６年第１６卷第９期　文章编号：１００５－６０３３（２００６）０９－－０１８５－０２　无线传感器网络研究　张海玉　，贾润亮　（１．山西省财政税务专科学校，山西太原，０３００２４；２．太原理工大学，山西太原，０３００２４）　摘要：介绍了无线传感器网络的体系结构、特点，分析了无线传感器网络研究的一些　关键性问题。探讨了无线传感器网络的应用范围。　关键词：无线传感器网络；体系结构；协议　中图分类号：ＴＤ２１２　文献标识码：Ａ　无线传感器网络（ＷＳＮ，ｗｉｒｅｌｅｓｓ　Ｓｅｎｓｏｒ　Ｎ￣ｗｏＡｓ）作为计算、通信和　传感器三项技术相结合的产物，是一种全新的信息获取和处理技术，被　认为是２１世纪最重要的技术之一。无线传感器网络是由大量的集成了　传感、数据收集、处理和无线通信能力的小体积、低成本的传感器节点构　成的无线自组织网络，其目的是协作地感知、采集和处理网络覆盖的地　理区域内感知对象的信息，并传送给需要这些信息的用户。　由于无线传感器网络具有低成本、自组织、体积小和布撒灵活等特　性，因此在军事侦察、环境信息检测、空间探索、农业生产、医疗健康监　护、建筑与家居、工业生产控制、交通控制以及商业等领域有着广阔的应　用前景。　１无线传感器网络体系结构　无线传感器网络典型的体系结构见图１。节点具有传感、信号处理和　无线通信功能，它们既是信息包的发起者，也是信息包的转发者。通过网　络自组织和多跳路由，将数据向网关发送。网关可以使用多种方式与外　部网络通信，如Ｉｎｔｅｍｅｔ、卫星或移动通信网络等等，大规模的应用可能　使用多个网关。　

控制区域　ｏ　ｏ　ｏ　、．　。一　，，，　，　图１无线传感器网络通信体系结构图　无线传感器网络节点一般由４个部分组成：传感器模块、处理模块、　无线收发模块和能量供应模块，见图２。其中，传感器模块负责信息采集　和数据转换；处理模块控制整个传感器节点的操作，处理本身采集的数　据和其他节点发来的数据，运行高层网络协议；无线收发模块负责与其　他传感器节点进行通信；能量供应模块为传感器节点提供运行所需的能　量，通常是微型蓄电池。　图２传感器节点的体系结构　２无线传感器网络特点　目前常见的无线网络包括移动通信网、无线局域网、蓝牙网络、Ａｄｈｏｃ　收稿日期：２００６－０１—１９　

２０１　１年第３０卷第５期　传感器与微系统（Ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ　ａｎｄ　Ｍｉｃｒｏｓｙｓｔｅｍ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ）　１４９　

基于无线传感器网络的水质在线监测系统研究　

梁焕焕，熊庆宇，石为人　

（重庆大学自动化学院。重庆４Ｏｏｏ４４）　

摘要：为了解决传统水质监测系统实时性差、网络布局困难、维护成本高等问题，设计一种基于无线传　感器网络的水质在线监测系统。该监测系统可以在线大范围监测水质状况，并将采集数据通过ＧＰＲＳ网　络传输给远程数据管理中心。给出了系统总体设计方案，详述了系统软、硬件和数据包结构设计。实验结　果表明：该系统可以在恶劣环境下稳定工作，实现水质参数的实时数据采集、处理和传输，系统体积小，成　本低，适用于远程水污染连续监测。　关键词：无线传感器网络；水质监测；在线监测　中图分类号：ＴＰ　２１２　文献标识码：Ａ　文章编号：１０００－９７８７（２０１１）０５－－０１４９－０４　

Ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｏｎ—ｌｉｎｅ　ｗａｔｅｒ　ｑｕａｌｉｔｙ　ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ　ｓｙｓｔｅｍ　

ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ｗｉｒｅｌｅｓｓ　ｓｅｎｓｏｒ　ｎｅｔｗｏｒｋｓ　

ＬＩＡＮＧ　Ｈｕａｎ—ｈｕａｎ，ＸＩＯＮＧ　Ｑｉｎｇ—ｙｕ，ＳＨＩ　Ｗｅｉ－ｒｅｎ　（Ｓｃｈｏｏｌ　ｏｆ　Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ，Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ　４０００４４，Ｃｈｉｎａ）　

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｏ　ｓｏｌｖｅ　ｔｈｅ　ｐｒｏｂｌｅｍ　ｏｆ　ｂａｄ　ｒｅａｌ—ｔｉｍｅ　ｃｈａｒａｃｔｅｒ，ｄｉｆｉｃｕｌｔ　ｔｏ　ｓｅｔ　ｕｐ　ｔｈｅ　ｎｅｔｗｏｒｋ　ａｎｄ　ｈｉｇｈ　ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ　ｃｏｓｔ　ｅｘｉｓｔｉｎｇ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ　ｗａｔｅｒ　ｑｕａｌｉｔｙ　ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ　ｓｙｓｔｅｍ，ａ　ｎｅｗ　ｍｅｔｈｏｄ　ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ｗｉｒｅｌｅｓｓ　ｓｅｎｓｏｒ　ｎｅｔｗｏｒｋ　ｆｏｒ　ｗａｔｅｒ　ｑｕａｌｉｔｙ　ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ　ｉｓ　ｐｒｏｐｏｓｅｄ．Ｔｈｅ　ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ　ｓｙｓｔｅｍ　ｃａｎ　ｍｏｎｉｔｏｒ　ｌａｒｇｅ　ａｒｅａｓ　ｏｆ　ｗａｔｅｒ　ｏｎ—ｌｉｎｅ　ａｎｄ　ｔｒａｎｓｍｉｔ　ｔｈｅ　ｃｏｌｌｅｃｔｉｎｇ　ｄａｔａ　ｔｏ　ｔｈｅ　ｒｅｍｏｔｅ　ｄａｔａ　ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ　ｃｅｎｔｅｒ　ｔｈｒｏｕｇｈ　ＧＰＲＳ．Ｔｈｅ　ｏｖｅｒａｌｌ　ｄｅｓｉｇｎ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｓｙｓｔｅｍ　ｆｒａｍｅｗｏｒｋ　ｉｓ　ｇｉｖｅｎ．Ｔｈｅ　ｈａｒｄｗａｒｅ，ｓｏｆｔｗａｒｅ　ａｎｄ　ｄａｔａ　ｐａｃｋｅｔｓ　ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ　ｉｓ　ｄｅｔａｉｌｅｄ　ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ．Ｔｈｅ　ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ　ｒｅｓｕｌｔｓ　ｓｈｏｗ　ｔｈａｔ　ｔｈｅ　ｐｒｏｐｏｓｅｄ　ｓｙｓｔｅｍ　ｃａｎ　ｏｐｅｒａｔｅ　ｓｔａｂｌｙ　ａｎｄ　ｃｏｍｐｌｅｔｅ　ｔｈｅ　ｄａｔａ　ｃｏｌｌｅｃｔｉｎｇ，ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　ａｎｄ　ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ　ｉｎ　ｈａｒｓｈ　ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ．Ｔｈｅ　ｓｙｓｔｅｍ　ｉｓ　ｓｕｉｔａｂｌｅ　ｆｏｒ　ｒｅｍｏｔｅ　ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ　ｏｆ　ｗａｔｅｒ　ｐｏｌｌｕｔｉｏｎ　ｂｅｃａｕｓｅ　ｏｆ　ｉｔｓ　ｓｍａｌｌ　ｓｉｚｅ　ａｎｄ　ｌｏｗ　ｃｏｓｔ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｗｉｒｅｌｅｓｓ　ｓｅｎｓｏｒ　ｎｅｔｗｏｒｋｓ（ＷＳＮｓ）；ｗａｔｅｒ　ｑｕａｌｉｔｙ　ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ；ｏｎ—ｌｉｎｅ　ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ　

知识创造

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网络规划与优化技术

网络规划与优化技术是指在计算机网络体系结构中，通过对网络拓扑、传输链路、路径选择、流量控制等方面的规划和优化，提高网络性能和服务质量的技术。

网络规划是指在建设网络时，根据网络的需求和目标，对网络拓扑、网络设备、传输链路等进行合理的规划布局。通过网络规划，可以确保网络的可靠性、容量、延迟和带宽等指标达到要求，提高网络的整体性能。

网络优化是指在已有网络中，通过对网络中的各种参数进行调整和优化，提高网络的性能和服务质量。网络优化可以涉及到路由算法的优化、流量控制策略的优化、带宽分配的优化等。通过网络优化，可以提高网络的吞吐量、降低延迟、提高网络的稳定性和可靠性。

网络规划与优化技术的应用领域包括：数据中心网络、广域网、无线网络、传感器网络等各种类型的网络。在大规模的数据中心网络中，通过合理的网络拓扑规划和优化，可以提高数据中心的内部通信性能，减少数据中心之间的通信延迟；在广域网中，通过合理的路由策略和流量控制策略的优化，可以提高广域网的吞吐量和可靠性；在无线网络中，通过合理的频谱分配和功率控制技术的优化，可以提高无线网络的覆盖范围和容量；在传感器网络中，通过合理的节点部署和路径选择的优化，可以延长传感器网知识创造

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络的寿命和提高数据传输的可靠性。，网络规划与优化技术是计算机网络中关键的技术之一，可以提高网络的性能和服务质量，满足不同类型网络的需求。