無線感測器網路實驗

A. 無線與感測器網路實驗課程 。想問下有哪些感測器的具體應用。比如在門上安裝兩個紅外感測器記錄進出的人

所有的感測器增加無線功能，就是無線感測器。

比如測量水深，水溫，流速的感測器，才一個無線傳輸模塊。
比如太陽能路燈，要上報電流，電壓等電氣參數，通過GPRS無線傳輸。
比如老人院老人佩戴設備集成角度感測器，如果摔倒無線傳輸報警。
比如電瓶車，位置偏離了限定的范圍或者發生異常震動，會通過無線上報。

智能家居更是這樣，WIFI、ZigBee，GPRS各種無線網路與林林總總的感測器結合的一個典型應用。
實際是感測器結合無線傳輸模塊，以及上位機共同構成了一套遠程監控系統。

B. 什麼是無線感測器網路

無線感測器的無線傳輸功能，常見的無線傳輸網路有RFID、ZigBee、紅外、藍牙、GPRS、4G、2G、Wi-Fi、NB－IoT。
與傳統有線網路相比，無線感測器網路技術具有很明顯的優勢特點，主要的要求有： 低能耗、低成本、通用性、網路拓撲、安全、實時性、以數據為中心等。

C. 為大學建設一個無線感測器網路實驗室需要購買哪些設備和軟體

硬體不貴
先買一些節點來研究，自己畫原理圖自己防他的板子做自己的節點，還可以擴展。
我們用的是UC伯克利的點。現在自己做了。
然後就是一些擴展設備了，這個就多了想買什麼買什麼，天線、編程板神馬的。。。還有各種固定節點的設備，我們還有太陽能板、防水盒等等。
軟體開源的tinyos好裝好學還免費。
最難的是實驗設計。。。我們想開實驗，就是不知道怎麼設計實驗項目。。。

D. 簡述無線感測網發展歷史的階段劃分和各階段的技術特點

無線感測器
無線感測器的組成模塊封裝在一個外殼內，在工作時它將由電池或振動發電機提供電源，構成無線感測器網路節點。它可以採集設備的數字信號通過無線感測器網路傳輸到監控中心的無線網關，直接送入計算機，進行分析處理。如果需要，無線感測器也可以實時傳輸採集的整個時間歷程信號。
發展歷程
早在上世紀70年代，就出現了將傳統感測器採用點對點傳輸、連接感測控制器而構成感測器網路雛形，我們把它歸之為第一代感測器網路。隨著相關學科的的不斷發展和進步，感測器網路同時還具有了獲取多種信息信號的綜合處理能力，並通過與感測控制器的相聯，組成了有信息綜合和處理能力的感測器網路，這是第二代感測器網路。而從上世紀末開始，現場匯流排技術開始應用於感測器網路，人們用其組建智能化感測器網路，大量多功能感測器被運用，並使用無線技術連接CONTROLENGINEERING China版權所有，無線感測器網路逐漸形成。
無線感測器網路是新一代的感測器網路，具有非常廣泛的應用前景，其發展和應用，將會給人類的生活和生產的各個領域帶來深遠影響。發達國家如美國，非常重視無線感測器網路的發展CONTROLENGINEERING China版權所有，IEEE正在努力推進無線感測器網路的應用和發展，波士頓大學(BostonUnversity)還於最近創辦了感測器網路協會(Sensor Network Consortium)，期望能促進感測器聯網技術開發。除了波士頓大學，該協會還包括BP、霍尼韋爾(Honeywell)、Inetco Systems、Invensys、L-3Communications、Millennial Net、Radianse、Sensicast Systems及Textron Systems。美國的《技術評論》雜志在論述未來新興十大技術時，更是將無線感測器網路列為第一項未來新興技術，《商業周刊》預測的未來四大新技術中，無線感測器網路也列入其中。可以預計，無線感測器網路的廣泛是一種必然趨勢，它的出現將會給人類社會帶來極大的變革。
應用現狀
雖然無線感測器網路的大規模商業應用CONTROLENGINEERING China版權所有，由於技術等方面的制約還有待時日，但是最近幾年，隨著計算成本的下降以及微處理器體積越來越小，已經為數不少的無線感測器網路開始投入使用。目前無線感測器網路的應用主要集中在以下領域：
1 環境的監測和保護
隨著人們對於環境問題的關注程度越來越高，需要採集的環境數據也越來越多，無線感測器網路的出現為隨機性的研究數據獲取提供了便利，並且還可以避免傳統數據收集方式給環境帶來的侵入式破壞。比如，英特爾研究實驗室研究人員曾經將32個小型感測器連進互聯網，以讀出緬因州"大鴨島"上的氣候，用來評價一種海燕巢的條件。無線感測器網路還可以跟蹤候鳥和昆蟲的遷移，研究環境變化對農作物的影響，監測海洋、大氣和土壤的成分等。此外，它也可以應用在精細農業中控制工程網版權所有，來監測農作物中的害蟲、土壤的酸鹼度和施肥狀況等。

E. 請簡要描述在無線感測網路組網實驗中進行zigbee參數配置時需注意哪些問題

Zigbee：全新無線網路數據通信技術 Zigbee技術是隨著工業自動化對於無線通信和數據傳輸的需求而產生的，Zigbee網路省電、可靠、成本低、容量大、安全，可廣泛應用於各種自動控制領域。 Zigbee的由來： 在藍牙技術的使用過程中，人們發現藍牙技術盡管有許多優點，但仍存在許多缺陷。對工業，家庭自動化控制和遙測遙控領域而言，藍牙技術顯得太復雜，功耗大，距離近，組網規模太小等，......而工業自動化對無線通信的需求越來越強烈。正因此，經過人們長期努力，Zigbee協議在2003年中通過後，於2004正式問世了。 Zigbee是什麼： Zigbee是一個由可多到65000個無線數傳模塊組成的一個無線數傳網路平台，十分類似現有的移動通信的CDMA網或GSM網，每一個Zigbee網路數傳模塊類似移動網路的一個基站，在整個網路范圍內，它們之間可以進行相互通信；每個網路節點間的距離可以從標準的75米，到擴展後的幾百米，甚至幾公里；另外整個Zigbee網路還可以與現有的其它的各種網路連接。例如，你可以通過互聯網在北京監控雲南某地的一個Zigbee控制網路。 不同的是，Zigbee網路主要是為自動化控制數據傳輸而建立，而移動通信網主要是為語音通信而建立；每個移動基站價值一般都在百萬元人民幣以上，而每個Zigbee"基站"卻不到1000元人民幣;每個Zigbee 網路節點不僅本身可以與監控對對象，例如感測器連接直接進行數據採集和監控，它還可以自動中轉別的網路節點傳過來的數據資料; 除此之外，每一個Zigbee網路節點（FFD）還可在自己信號覆蓋的范圍內，和多個不承擔網路信息中轉任務的孤立的子節點（RFD）無線連接。 每個Zigbee網路節點（FFD和RFD）可以可支持多到31個的感測器和受控設備，每一個感測器和受控設備終可以有8種不同的介面方式。可以採集和傳輸數字量和模擬量。 Zigbee技術的應用領域： Zigbee技術的目標就是針對工業，家庭自動化，遙測遙控，汽車自動化、農業自動化和醫療護理等，例如燈光自動化控制，感測器的無線數據採集和監控，油田，電力，礦山和物流管理等應用領域。另外它還可以對局部區域內移動目標例如城市中的車輛進行定位。（成都西谷曙光數字技術公司的專利技術）。 通常，符合如下條件之一的應用，就可以考慮採用Zigbee技術做無線傳輸： 1． 需要數據採集或監控的網點多； 2． 要求傳輸的數據量不大，而要求設備成本低； 3． 要求數據傳輸可性高，安全性高； 4． 設備體積很小，不便放置較大的充電電池或者電源模塊； 5． 電池供電； 6． 地形復雜，監測點多，需要較大的網路覆蓋； 7． 現有移動網路的覆蓋盲區； 8． 使用現存移動網路進行低數據量傳輸的遙測遙控系統。 9． 使用GPS效果差，或成本太高的局部區域移動目標的定位應用。 Zigbee 技術的特點： 省電：兩節五號電池支持長達6個月到2年左右的使用時間 可靠：採用了碰撞避免機制，同時為需要固定帶寬的通信業務預留了專用時隙，避免了發送數據時的競爭和沖突；節點模塊之間具有自動動態組網的功能，信息在整個Zigbee網路中通過自動路由的方式進行傳輸，從而保證了信息傳輸的可靠性。 時延短：針對時延敏感的應用做了優化，通信時延和從休眠狀態激活的時延都非常短。 網路容量大：可支持達65000個節點。 安全：ZigBee提供了數據完整性檢查和鑒權功能，加密演算法採用通用的AES-128。 高保密性：64位出廠編號和支持AES-128加密 Zigbee的發展前景： Zigbee技術和RFID 技術在2004年就被列為當今世界發展最快，市場前景最廣闊的十大最新技術中的兩個。關於這方面的報道，你只需在網路，或GOOGLE搜索欄中鍵入"Zigbee"，你就會看到大量的有關報道。總之，今後若干年，都將是Zigbee技術飛速發展的時期。 Zigbee技術在我國的應用情況： 盡管，國內不少人已經開始關注Zigbee這們新技術，而且也有不少單位開始涉足Zigbee技術的開發工作，然而，由於Zigbee 本身是一種新的系統集成技術，應用軟體的開發必須和網路傳輸，射頻技術和底層軟硬體控制技術結合在一起。因而深入理解這個來自國外的新技術，再組織一個在這幾個方面都有豐富經驗的配套的隊伍，本身就不是一件容易的事情，因而，到目前為止，國內目前除了成都西谷曙光數字技術有限公司，真正將Zigbee技術開發成產品，並成功地用於解決幾個領域的實際生產問題而外，尚未見到其它報道。 Zigbee 和現有移動網（GPRS，CDMA-1X）的比較： 1． 無網路使用費：使用移動網需要長期支付網路使用費，而且是按節點終端的數量計算的，而Zigbee沒有這筆費用； 2． 設備投入低：使用移動網需要購買移動終端設備，每個終端的價格在人民幣1000元上下，而使用Zigbee 網路，不僅Zigbee網路節點模塊（相當於基站）費用每隻人民幣不到1000元，而且，主要使用的網路子節點（相當於手機）的價格還要低得多； 3． 通信更可靠：由於現有移動網主要是為手機通信而設計的，盡管CDMA-1X和GPRS可以進行數據通信，但實踐發現，不僅通信數率比設計速率低很多，而且數據通信的可靠信也存在一定的問題。而Zigbee網路則是專門為控制數據的傳輸而設計的，因而控制數據的傳輸具有相當的保證。 4． 高度的靈活性和低成本：首先，通過使用覆蓋距離不同，功能不同的Zigbee網路節點，以及其它非Zigbee系統的低成本的無線收發模塊，建立起一個Zigbee局部自動化控制網，（這個網路可以是星型，樹狀，網狀及其共同組成的復合網結構）再通過互聯網或移動網與遠端的計算機相連，從而實現低成本，高效率的工業自動化遙測遙控； 5． 比起現有的移動網來，盡管Zigbee僅僅只是一個區域網，覆蓋區域有限，但它卻可以與現有的移動網，互聯網和其它通信網路相連接，將許多Zigbee區域網相互連成為一個整體。有效的解決移動網的盲區覆蓋問題：我們知道，現有移動網路在許多地方存在盲區，特別是鐵路，公路，油田，礦山等野外，更是如此。而增加一個移動基站或直放站的費用是相當可觀的，此時使用Zigbee網路進行盲區覆蓋不僅經濟有效，而且往往是現在唯一可行手段。 Zigbee與現有數傳電台的比較： 1． 可靠性高：由於Zigbee模塊的集成度遠比一般數傳電台高，分離元器件少，因而可靠性更高； 2． 使用方便安全：因為集成度高，比起一般數傳電台來，Zigbee收法模塊體積可以做得很小，而且功耗低，例如成都西谷公司遠距離傳輸模塊（2-5公里），最大發射電流比一個CDMA手機還要小許多，因而很容易集成或直接安放在到設備之中，不僅使用方便，而且在戶外使用時，不容易受到破壞； 3． 抗干擾力強，保密性好，誤碼率低：Zigbee收發模塊使用的是2.4G 直序擴頻技術，比起一般FSK， ASK和跳頻的數傳電台來，具有更好的抗干擾能力，和更遠的傳輸距離； 4． 免費頻段：Zigbee使用的是免費頻段，而許多數傳電台所使用的頻段不僅需要申請，而且每年都需要向國家無委會交納相當的頻率使用費。 5． 價格低： Zigbee數傳模塊的價格只有具有類似功能的數傳電台的幾分之一；(2.4G，250kps，3-5公里距離DSSS 數傳模塊每隻不到1000元人民幣) 怎樣利用Zigbee盡快產生效益： 為了讓大家能更快更好的將Zigbee技術用於解決不同應用領域的實際問題，而不需要深入了解Zigbee網路本身是如何來工作的，從而大大縮短你系統集成的時間，迅速給你帶來實際經濟效益。 成都西谷曙光數字技術有限公司專門向用戶提供Zigbee無線網路平台的演示/應用套件，和具體應用開發培訓。 這個套件包括： 1). 5個標準的演示/應用模塊（其中一個用作為與計算機相連的網關節點）； 2). 電池，天線等附件； 3). Zigbee網路功能演示軟體； 4). 每個模塊提供兩個USART介面； 5). 一個標準的串口通信協議，用於將應用模塊與你的計算機和感測器相連。如果我們的標准串口協議不能滿足你具體應用的需要，原則上，我們可以根據你的具體要求加以修改。 利用這個套件，你可以完全按照有線網路連接來編制你的應用程序；將實際上的無線網路，當作一個一般的有線網路來加以利用。 這個套件，具有如下演示功能： 1． 演示Zigbee網路本身所具有的自動動態組網功能； 2． 演示網路中數據傳輸自動路由，以及數據如何在網路中傳輸的功能； 3． 顯示網路無線鏈路連接狀況，以及每個網路節點實際數據傳輸統計的功能，； 4． 演示整個網路的多種數據採集功能； 5． 演示控制中心對遠端網路節點的控制功能； 6． 更重要的是，它除了具有如上的演示功能外，它還可用於實際網路布置中檢查無線鏈路連接狀況，對現場網路節點的具體布置效果進行評估和調整。這個套件中的每個模塊提供兩個USART介面，供用戶直接編寫自己的應用程序和它用。這樣，用戶可根據自己實際應用的需要，確定所需的網路節點數量和遠端的具體設置後，就可以編寫具體應用程序軟體。當你的軟體開發工作完成後，就可以直接使用我們提供的標准模塊進行現場安裝設置後，就可以工作了。

F. 無線感測器執行網如何實現區域最優化協作

為了解決測量無線感測器網路可靠性的問題,提出一種可靠性評估模型,此模型綜合考慮了基於容錯的網路抗毀性和基於能效的網路壽命這兩個主要因素。通過確定K-覆蓋和K-連通,可有效評估自然失效和能量約束條件下的網路可靠性,同時可以延長網路壽命並提高網路的魯棒性。實驗結果表明在無線感測器網路中可靠性與感測器密度存在一定關系。通過實現可靠性模型中的最優化目標,滿足了感測器覆蓋率和網路連通率要求,提高了無線感測器網路的安全性能。
無線感測器網路W
SN(w ireless sensor net-w
orks)[1]是由一組稠密布置、隨機撒布的感測器組成的無線自組織網路,以其隨機布置、自組織、適應苛刻環境等優勢,具有在多種場合滿足軍事信息獲取的實時性、准確性、全面性等需求的潛力。然而,在大多數應用環境中對無線感測器網路

G. 無線感測器的應用實例

橋梁健康檢測及監測橋梁結構健康監測(SHM)是一種基於感測器的主動防禦型方法，可以彌補目前安全性能十分重要的結構中，把感測器網路安置到橋梁、建築和飛機中，利用感測器進行SHM是一種可靠且不昂貴的做法，可以在第一時間檢測到缺陷的形成。這種網路可以提早向維修人員報告在關鍵結構中出現的缺陷，從而避免災難性事故。糧倉溫濕度監測無線感測器網路技術在糧庫糧倉溫度濕度監測領域應用最為普遍，這是由於糧庫糧倉溫度濕度的測點多，分布廣，使用縱橫交錯的信號線會降低防火安全系數，應用無線感測器網路技術具有低功耗，低成本，布線簡單，安裝方便，易於組網，便於管理維護等特點。混凝土澆灌溫度監測在混凝土施工過程中，將數字溫度感測器裝入導熱良好的金屬套管內，可保證感測器對混凝土溫度變化作出迅速的反應。每個溫度監測金屬管接入一個無線溫度節點，整個現場的無線溫度節點通過無線網路傳輸到施工監控中心，不需要在施工現場布放長電纜，安裝布放方便，能夠有效解決溫度測量點因為施工人員損壞電纜造成的成活率較低的問題.地震監測通過使用由大量互連的微型感測器節點組成的感測器網路，可以對不同環境進行不間斷的高精度數據搜集。採用低功耗的無線通信模塊和無線通信協議可以使感測器網路的生命期延續很長時間。保證了感測器網路的實用性。無線感測器網路相對於傳統的網路，其最明顯的特色可以用六個字來概括即：「自組織，自癒合」。這些特點使得無線感測器網路能夠適應復雜多變的環境，去監測人力難以到達的惡劣環境地區。BEETECH無線感測器網路節點體積小巧,不需現場拉線供電，非常方便在應急情況下進行靈活部署監測並預測地質災害的發生情況。建築物振動檢測建築物懸臂部分不會因為旁邊公路及地鐵交通所引發的振動而超過舒適度的要求；通過現場測量，收集數據以驗證由公路及地鐵交通所引發的振動與主樓懸臂振動之相互關系； 同時，通過模態分析得到主樓結構在小振幅脈動振動工況下前幾階振動模態的阻尼比，為將來進行結構的小振幅動力分析提供關鍵數據。本次應用採用高精度加速度感測器，捕捉大型結構微弱振動，同樣適用於風載，車輛等引起的脈動測量。

H. 無線感測器有哪些應用實例

隨著物聯網無線感測器技術不斷提高，越來越得到廣泛應用，主要用於石油化工，電力，工業製造，醫葯，農業，養殖，市政等領域，不僅提高了工作效率，還降低了生產成本。這里，小編結合用戶實際需求盤點了聯網無線感測器技術的十大典型應用實例。

一、EMS能源數據無線監控
針對美的集團的一個總廠，下面有7個分廠（總裝一分廠、總裝二分廠、總裝三分廠、輕商分廠、注塑分廠、電子分廠、部裝分廠）的監控和信息分析。
1、實現對各分廠的各線體現場電能表、各種流量計量表（如壓縮空氣流量、石油氣流量、氧氣流量、氮氣流量等）的實時數據採集及監控
2、實現各分廠的各線體的用電量、用壓縮空氣量、用石油氣量、用氮氣量、用氧氣量等的計算、統計、分析
3、實現統計報表功能、實時數據和狀態顯示功能、歷史和實時曲線功能、遠程式控制制功能、管理功能、冗餘功能
4、要求系統具有良好的開放性，可以與其它信息系統等進行數據交換
二、地下管溝水位監測
為了確保上海迪斯尼樂園整個園區後期的安全運營，需要對供排水管道網路進行科學周到的監控管理。
1、一共有六個點需要監測地下管溝的水位。
2、當水位超標時，將信號上傳至電腦或手機上。
三、電廠管網壓力、流量、溫度無線監控
廣東羅定電廠管網壓力、流量、溫度無線監測主要監測管網的壓力、流量、溫度，以及閥門開度等等參數，並在需要時對閥門進行開、關操作。該系統由監控中心、通信網路、測控終端等組成。
各個管網監測點的數據採集終端可監視和採集溫度、壓力、流量等等參數，同時具備遠程式控制制功能，可進行管網閥門的開關調度及顯示。數據存入資料庫供控制中心及有關部門分析和決策取用，並能保存至少兩年以上，提高工作效率。