無線感測網路監測系統

❶ 試著設計一個用於煤礦工人井下定位的礦井地下無線感測器網路系統結構方案，並闡述設計的基本思路。

礦井環境監測中通常需要對礦井風速、礦塵、一氧化碳、溫度、濕度、氧氣、硫化氫和二氧化碳等參數進行檢測。現有的監控檢測系統需要在礦井內設通信線路，傳遞監測信息。生產過程中礦井結構在不停變化，加之有些坑道空間狹小，對通信線路的延伸和維護提出了很高的要求。一旦通信鏈路發生故障，整個監測系統就可能癱瘓。為解決上述問題，本文提出使用無線感測器網路來進行礦井環境的監測監控。使用無線感測器網路進行環境監控有三個顯著的優勢：(1)感測器節點體積小且整個網路只需要部署一次，因此部署感測器網路對監控環境的人為影響很小；(2)感測器網路節點數量大，分布密度高，每個節點可以檢測到局部環境詳細信息並匯總到基站，因此感測器網路具有採集數據全面，精度高的特點；(3)無線感測器節點本身具有一定的計算能力和存儲能力，可以根據物理環境的變化進行較為復雜的監控。感測器節點還具有無線通信的能力，可以在節點間進行協同監控[1]。節點的計算能力和無線通信能力使得感測器網路能夠重新編程和重新部署，對環境變化、感測器網路自身變化以及網路控制指令做出及時反應。即使礦井結構遭到破壞，仍能自動恢復組網，傳遞信息，為礦難救助等提供重要信息。無線感測器網路自身的這些特點特別適用於礦井環境監測。

❷ 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。

❸ 試述無線電感測網路在某一領域的應用,與其他信息探測系統和網路比較,無線感測網路有哪些優勢

摘要 親，無線感測器網路的逐漸普及，促進了信息家電、網路技術的快速發展，家庭網路的主要設備已由單一機向多種家電設備擴展，基於無線感測器網路的智能家居網路控制節點為家庭內、外部網路的連接及內部網路之間信息家電和設備的連接提供了一個基礎平台。

❹ 基於無線感測網路的視頻監控系統設計平台有哪些

FPGA,ARM是這些無線監控的核心CPU這些東西都是基於這些CPU平台做的方案而以。無線的現在流行3G，GRPS太小了很卡，距離近的話也有用801G的，區域網無線做

❺ 無線感測器網路系統主要有什麼組成

感測器網路系統通常包括感測器節點（sensor）、匯聚節點（sink node）和管理節點。大量感測器節點隨機部署在監測區域（sensor field）內部或附近，能夠通過自組織方式構成網路。感測器節點監測的數據沿著其他感測器節點逐跳地進行傳輸，在傳輸過程中監測數據可能被多個節點處理，經過多跳後路由到匯聚節點，最後通過互聯網或衛星到達管理節點。用戶通過管理節點對感測器網路進行配置和管理，發布監測任務以及收集監測數據。
感測器網路節點的組成和功能包括如下四個基本單元：感測單元（由感測器和模數轉換功能模塊組成）、處理單元（由嵌入式系統構成，包括CPU、存儲器、嵌入式操作系統等）、通信單元（由無線通信模塊組成）、以及電源部分。此外，可以選擇的其它功能單元包括：定位系統、運動系統以及發電裝置等。

❻ 做一個基於無線感測網的環境監測系統要搞懂什麼知識

物聯網是用無線感測器、識別設備RFID組成，泛在網 在日漸發達的通信技術、信息技術、射頻識別技術等新技術的不斷催生下，一種能夠實現人與人、人與機器、人與物甚至物與物之間直接溝通的泛在網路架構--- U網路正日漸清晰，並逐步走進了人們的日常生活之中。在由ICT融合技術組成的U網路中，發展的焦點已經轉向了具體的服務而不再是"唯技術論"。泛在網路的建設目標也鎖定為用戶提供更好的應用和服務體驗。 近年來，在物聯網、互聯網、電信網、感測網等網路技術的共同發展下，實現社會化的泛在網也逐漸形成。而基於環境感知、內容感知的能力，泛在網為個人和社會提供了泛在的、無所不含的信息服務和應用。如今，隨著手機支付、汽車網、醫療監控等一批移動通信新應用的不斷涌現，有望促成移動通信網向智能網路的成功轉型。與此同時，為了適應泛在網興起的需求,移動通信網也必須迎來一系列的變革。

❼ 無線感測器網路體系結構包括哪些部分，各部分的

結構
感測器網路系統通常包括感測器節點EndDevice、匯聚節點Router和管理節點Coordinator。
大量感測器節點隨機部署在監測區域內部或附近，能夠通過自組織方式構成網路。感測器節點監測的數據沿著其他感測器節點逐跳地進行傳輸，在傳輸過程中監測數據可能被多個節點處理，經過多跳後路由到匯聚節點，最後通過互聯網或衛星到達管理節點。用戶通過管理節點對感測器網路進行配置和管理，發布監測任務以及收集監測數據。

感測器節點
處理能力、存儲能力和通信能力相對較弱，通過小容量電池供電。從網路功能上看，每個感測器節點除了進行本地信息收集和數據處理外，還要對其他節點轉發來的數據進行存儲、管理和融合，並與其他節點協作完成一些特定任務。

匯聚節點
匯聚節點的處理能力、存儲能力和通信能力相對較強，它是連接感測器網路與Internet 等外部網路的網關，實現兩種協議間的轉換，同時向感測器節點發布來自管理節點的監測任務，並把WSN收集到的數據轉發到外部網路上。匯聚節點既可以是一個具有增強功能的感測器節點，有足夠的能量供給和更多的、Flash和SRAM中的所有信息傳輸到計算機中，通過匯編軟體，可很方便地把獲取的信息轉換成匯編文件格式，從而分析出感測節點所存儲的程序代碼、路由協議及密鑰等機密信息，同時還可以修改程序代碼，並載入到感測節點中。

管理節點
管理節點用於動態地管理整個無線感測器網路。感測器網路的所有者通過管理節點訪問無線感測器網路的資源。
無線感測器測距
在無線感測器網路中，常用的測量節點間距離的方法主要有TOA（Time of Arrival），TDOA（Time Difference of Arrival）、超聲波、RSSI（Received Sig nalStrength Indicator）和TOF（Time of Light）等。

❽ 物聯網建築能耗監測系統的無線感測網技術的能耗監測設計

建築節能運行和改造需建立在獲取照明、消防、空調等建築用能信息的基礎之上，在接收到數據進行分析之前，各類用能數據的傳輸是一個關鍵問題。現階段主要採用綜合布線進行傳輸，此方式在建築內布設大量線纜，存在施工復雜、代價高、影響建築內部美觀等缺點，這是有線傳輸方式固有缺陷所決定的，而採用無線傳輸方式則能有效克服。相較於CDMA、GPRS、WLAN等傳統的無線傳輸方式，作為物聯網基礎組成的WSN(wireless sensor network，無線感測網)技術更適合於建築用能信息傳輸的應用 。
WSN技術是一種全新的無線網路通訊技術，也是物聯網的主要技術之一。它由末端節點設備、路由設備和網關設備組成，末端節點設備負責信息採集和自動控制，路由設備負責組網和通訊，網關設備負責與管理中心或外網連接。無線感測網具有自組網、自路由、自恢復的功能和低功耗、低帶寬、低成本的特點，能夠實現多業務平台的雙向數據傳輸，非常適合於自動控制和遠程監控領域。 建築能耗監測平台的組網總體結構圖，在系統的數據採集端採用WSN技術進行組網。整個WSN網路由若干個終端採集器以及一個匯聚採集器構成。通常將WSN的終端採集器稱為採集節點，將匯聚採集器成為匯聚節點。採集節點負責數據的採集和傳送，以及根據匯聚節點的控制命令設置相應的工作模式等;匯聚節點是網路的中心，起到協調器和網關節點的作用，匯聚節點負責整個區域網路的維護與數據的匯集，再將數據通過Internet/GSM/CDMA上傳到上級數據中心或中轉站。系統最大特點就是基於WSN技術進行信息採集，利用WSN節點與電表等與用能設備連接，通過無線自組網方式自動採集分散在各處的電、水、氣、冷熱量等實時數據，使用戶隨時監測現場耗能設備的運行數據，為今後實施節能反饋控制系統的研發提供基礎，以達到優化能源供應、提高能源管理水平、提高能源利用效益、減少能源損耗、節約能源成本的目的。
基於WSN技術的建築能耗監測系統屬於WSN與節能的交叉領域，以WSN和計算機信息處理為技術核心，建設先進、功能強大的信息採集處理平台。該系統適用於各種既有和新建建築，系統組網方便，不佔空間，無需綜合布線施工，項目實施快速方便。
在各種無線感測網技術中，ZigBee的自組網能力以及高容量特性使其非常適合建築能耗監測系統的應用，在節點分散、數量眾多、低速率傳輸的能耗監測採集端建設中，有明顯的優勢，是當前最適合建築能耗監測系統數據傳輸的技術。
除了組網方便、安全、可靠，ZigBee還有低傳輸速率、低功耗、高容量、低成本等特點。ZigBee非常適合有大量終端設備的網路，如能耗監測、樓宇自動化等場合。 1）內網組網靈活，可隨時增加或減少感測節點；
2）無需綜合布線，減少工程量與布線成本、提高安裝速度；
3）與多種通信主幹網融合，方便用戶實現遠程監控；
4）WSN端機體積小、功耗低，價格低；
5）根據WSN協議自動組成通訊內部網路；
6）系統易於維護，任意節點的故障不會影響系統工作；
7）具有本地數據存儲功能，確保數據完整性；
8）減少建立建築能耗及環境監測系統所帶來的施工量以及綜合布線對環境的影響，減少投資和工期，特別適用於既有建築和設施。 如果用戶已有電表、水表等，且帶有485口，則可直接接入採集器，如已有儀表不支持485口，則需要改造和更換設備。每戶的總表最後統一為帶485口的多功能表，外接帶無線感測模塊的採集器，可以每15分鍾上送一次電量、電壓、電流、功率因素等數據。數據採集頻率可根據具體需要靈活設置，數據採集頻率可在15分鍾/次到1小時/次之間調整。
設備改造原則：在一定投資成本和不改動已有配電線路前提下，以最大程度地獲得能耗公示需求數據為目標，在既有配電支路上無拆換、無干擾方式安裝。

❾ 無線感測器網路在軍事、環境監測、醫療、智能家居的領域已投入應用，但不知農村電網方面的應用現狀如何

雖然無線感測器網路的大規模商業應用，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：
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，來監測農作物中的害蟲、土壤的酸鹼度和施肥狀況等。
醫療護理
無線感測器網路在醫療研究、護理領域也可以大展身手。羅徹斯特大學的科學家使用無線感測器創建了一個智能醫療房間，使用微塵來測量居住者的重要徵兆（血壓、脈搏和呼吸）、睡覺姿勢以及每天24小時的活動狀況。英特爾公司也推出了無線感測器網路的家庭護理技術。該技術是做為探討應對老齡化社會的技術項目Center for Aging Services Technologies（CAST）的一個環節開發的。該系統通過在鞋、傢具以家用電器等家中道具和設備中嵌入半導體感測器，幫助老齡人士、阿爾茨海默氏病患者以及殘障人士的家庭生活。利用無線通信將各感測器聯網可高效傳遞必要的信息從而方便接受護理。而且還可以減輕護理人員的負擔。英特爾主管預防性健康保險研究的董事Eric Dishman稱，"在開發家庭用護理技術方面，無線感測器網路是非常有前途的領域"。
軍事領域
由於無線感測器網路具有密集型、隨機分布的特點，使其非常適合應用於惡劣的戰場環境中，使其非常適合應用於惡劣的戰場環境中，包括偵察敵情、監控兵力、裝備和物資，判斷生物化學攻擊等多方面用途。美國國防部遠景計劃研究局已投資幾千萬美元，幫助大學進行"智能塵埃"感測器技術的研發。哈伯研究公司總裁阿爾門丁格預測：智能塵埃式感測器及有關的技術銷售將從2004年的1000萬美元增加到2010年的幾十億美元。
目標跟蹤
DARPA支持的Scnsor IT項目探索如何將WSN技術應用於軍事領域，實現所謂「超視距」戰場監測。UCB的教授主持的Sensor Web是Sensor IT的一個子項目．原理性地驗證了應用WSN進行戰場目標跟蹤的技術可行性，翼下攜帶WSN節點的無人機(UAV)飛到目標區域後拋下節點，最終隨機布撤落在被監測區域，利用安裝在節點上的地震波感測器可以探測到外部日標，如坦克、裝甲車等，並根據信號的強弱估算距離，綜合多個節點的觀測數據，最終定位目標，並繪制出其移動的軌跡。雖然該演示系統在精度等方面還遠達不到裝備部隊用於實戰的要求，這種戰場偵察模式目前還沒有真正應用於實戰，但隨著美國國防部將其武器系統研製的主要技術目標從精確制導轉向目標感知與定位，相信WSN提供的這種新穎的戰場偵察模式會受到軍方的關注．
其他用途
無線感測器網路還被應用於其他一些領域。比如一些危險的工業環境如井礦、核電廠等，工作人員可以通過它來實施安全監測。也可以用在交通領域作為車輛監控的有力工具。此外和還可以在工業自動化生產線等諸多領域，英特爾正在對工廠中的一個無線網路進行測試，該網路由40台機器上的210個感測器組成，這樣組成的監控系統將可以大大改善工廠的運作條件。它可以大幅降低檢查設備的成本，同時由於可以提前發現問題，因此將能夠縮短停機時間，提高效率，並延長設備的使用時間。盡管無線感測器技術目前仍處於初步應用階段，但已經展示出了非凡的應用價值，相信隨著相關技術的發展和推進，一定會得到更大的應用。