基于无线传感器网络的车辆定位技术研究

《自动化技术与应用》２００９年第２８卷第１期

基于无线传感器网络的车辆定位技术研究＊

郭小华

（杭州职业技术学院，浙江　杭州　３１００１８）

摘 要：本研究探讨了适用于公交车辆的定位技术，在分析了全球定位和站点信标定位等多个定位技术的基础上，设计了一种在无线

传感器网络环境下的定位算法，网络中的节点均为无线收发模块，具有部署简单，成本低等特点。

关键词：公交车辆；定位技术；无线传感器网络；全球定位

中图分类号：ＴＰ２７３ 文献标识码：Ｂ 文章编号：１００３－７２４１（２００９）０１－００７４－０５

Vehicle Location Based on the Wireless Sensor Network

GUO Xiao-hua

( Hangzhou V ocational and Technical College, Hangzhou 310018 China )

Abstract: Based on the analysis of GPS and Station Beaconing a novel vehicle location algorithm based on the wireless sensor

network is presented. The wireless transceiver module is used for the node of the network. The system is suitable for location of buses.

Key words: bus; location technique; wireless sensor network; GPS

１ 引言

车辆定位系统是集ＧＰＳ技术［１－２］、ＧＩＳ技术［３］、现代通信技术、计算机网络技术及数据库技术于一体的智能系统。对公交车辆进行实时的定位、监控和实时的调度管理，不仅是提高道路利用率、缓解交通压力的一种行之有效的方法，而且还可以保证公交车辆营运安全、高质量的服务以及科学的调度管理，把目前的城市公交车辆营运提高到一个新的水平［４］。目前车辆定位技术主要有：（１）无线电定位法根据若干无线电基站所发出信号的强弱、相位、数字信号等来推算被测物体位置的技术，无线电定位根据无线电发射基站所在位置的不同可以分为地基定位和天基定位，天基定位又称卫星定位。目前对民用用户而言，可供选择的卫星定位系统主要有：ＧＰＳ（全球定位系统）、ＧＬＯＮＡＳＳ（全球导航卫星系统）和“北斗一号”卫星定位系统［５］。而ＧＰＳ，ＧＬＯＮＡＳＳ在某些特定的环境下，ＧＰＳ接收机定位不精确限制了它的广泛使用，如阴影、即城市中高楼与高楼之间形成的

＊基金项目：２００８年杭州职业技术学院院级课题（编号：２００８－１－０１０）

收稿日期：２００８－０６－２７

通信与信息处理

Communication and Information Processing

“峡谷”内、浓密的植被下信号接收效果较差　［６］，但最重要的原因是这种方法价格昂贵。（２）航位推算法（又称惯性导航法）［７］，利用车辆本身所装置的距离感测元件与方向感测元件，得出车辆行进的距离与方向的改变，即可算出车辆位移的向量。但此方法开机时需由外部提供初始位置信息，后续的数据经由折算距离与角度再加到初始数据上，而得出目前的位置。但推算定位法通常存有距离和相位迹差，而且误差会随着距离与时间而累积加大，需要经常修整误差。（３）信标法是在一定区域均匀地设置固定自动车辆识别标杆，依据车辆与标杆的关系，求出车辆的相对位置。本方法适用于固定路线，当装有感应器的车辆经过信号标杆时，标杆上的发报器立刻将信号传回调度中心，此种系统的定位精确度依信号杆设置的疏密而定，且车辆需按固定路线行驶时方能定位。（４）地图匹配是一种基于软件技术的定位误差修正方法，其基本思想是将车辆定位信息与数字地图中的道路网信息联系起来，并由此确定车辆在地图中的位置［８］。本文设计了一种在无线传感器网络环境下的定位方法，网络中的节点均为无线收发模块，具有部署简单，成本低等特点，可以弥补上述方法中的一些不足。

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２ 网络的组成和结构

网络中由两类节点组成：信标节点和移动节点，这两类节点都是无线收发模块，其它还有相关的微处理器，数据采集和控制相关操作的软件，中转节点是与带有监控的软件平台的ＰＣ计算机相连提供定位数据的信标节点。

本文介绍的算法是基于比较简单的网络构造，网络结构是信标节点（信标节点）成线性或非闭合曲线的排布，这样符合城市街道布局，可以把信标节点沿城市干道排布，把移动节点安装在路径上述干道的公交车辆上，公交车辆在散布信标节点的道路行驶。

３ 定位算法和相关问题处理

３．１ 系统帧的结构

仿照８０２．１５．４协议ＭＡＣ数据帧结构构造下列帧结构，如图２所示，确认帧的结构与数据格式相同。数据帧类型，是区分数据帧和确认帧或其他功能信号，路由信息是防止数据反复重发设置的，发过同一数据的信标节点把自己的编号加入到相应的路由位，传感信息用于公交车辆的位置，时间戳，路况等一些传感数据，或者具体应用的扩展。

在系统启动时，由中转节点发送时间同步信号，接收到的节点的时间片清零，未收到同步信号的节点可通过扩散的方式由相邻的上一级节点传输同步信号（同步信号为零号数据帧），在接收到同步信号向中转节点返回确认信号，否则重发。以后在每一次时间轮片的过程的第一时间有中转节点发送时间同步信号，各个节点自动以该信号或接收到的其它节点的信号自动同步，或修正同步时间误差。

３．２ 数据传输过程

整个系统以根据节点个数设置时间片大小和个数。每个时间片对应一个号码，每个节点（除中转节点）一个号码。节点发送数据信息，只能在特定时间（属于自己的时间片）内发送。每个节点都有编号。信标节点接收到

通信与信息处理

Communication and Information Processing

数据后开始向周围邻近信标节点转发数据帧，移动节点不负责转发数据，当临近信标节点获得自己的时间片后，再向其临近节点转发，最后把数据传送到中转节点，中转节点获得数据。

为了阐述数据的传输过程，我们截取一段目标监控区域，移动节点Ａ对相邻的信标节点在自己的时间片发出请求信号，请求成功后，将定位信息向邻近节点Ｂ发送，信标节点Ｂ，接收到了数据后，首先对数据进行校验，由于Ｂ节点是第一次转发此数据，因此在路由位

１

中加

入自己的节点编号，

数据帧如下：

这样就防止同样的数据地在

Ｂ

点重复传输，Ｂ点在自己的时间片下向邻近节点

Ｃ

转发数据，而

Ｃ节点在接收到

数据以后，把自己的节点编号加入到路由位２，数据帧如下：

然后向邻近的Ｂ，Ｄ转发数据，由于前面路由位

１的设置，使得数据不能回传，同样数据到达Ｄ点后由于路由位２的作用也不会回传，这样数据转发至Ｆ，空路由位只剩一个，然后下个节点接收到数据后，把路由位２清空（原来为０ＣＨ替换位０ＦＨ），添加自己的编号，数据帧如下：

下个节点在路由位３添加，添加至第四个路由位，下个节点在替换第二个路由位，如此反复循环，这样就可以使数据减少重复传送，提高传输效率，直至到达中转节点，再由中转节点传输至基站ＰＣ。

３．３ 车辆定位中相关问题的处理

针对公路交通中经常会出现如交通堵塞或交通事故等紧急情况，在这种紧急情况发生下，就需要及时地通知监控台，再由监控台通知相关部门做好疏散等相关处理工作，以免事态扩大，此时就需要信标节点优先处理这样的报警信息，无需再等待时间片，使报警信息及时到达监控台。由于公交车辆存在上行和下行问题，在数据传输上必须区别对待，在传感信息位中加入一个比特位１表示上行，０表示下行。

在节点发送数据用此来表示是上行还是下行，同时在车站牌的信标节点安装显示屏，在每一路牌下都有按钮，按下按钮表示等待该路公交车的乘客请求该路公交车到达时间，同时候车乘客也可以通过车站信标节点的按键向将要到达的公交车辆发送信息（设置数据帧类型）以防止误车。在公交车辆里的前门（上车门）和后门（下车

图１ 网络拓扑结构

图２ 数据帧结构

《自动

化

技

术与应用》２００９年第２８卷第１期

门）安装光敏器件记录上车和下车的客流量信息，通过车载移动节点发送回监控台，监控台通过数据分析，来及时对交通进行调度。

例如，８路公交车（编号为８）以普通５０－６０人的上行公交车为例，在Ａ站台候车的乘客想知道８路车什么时候到达Ａ站台，按下８路站牌下按钮，在此站牌的信标节点扫描按键，产生数据帧如下：

数据帧类型为

１

表示非数据帧，信息位

０８Ｈ

代表公

交标识，０１Ｈ

表示上行，则下行

８路车不对此数据作出回

应，

上行的８路车移动节点接受到以后，分析数据帧类型和信息位，产生数据帧如下：

上行站点Ａ接收到数据分析后，把前方来车的位置显示在显示屏上，候车人可根据时间来决定是否改乘其它路车辆。

８路车到Ａ站后，通过上车们和下车门的设备统计了上车（１５人），下车人数（１０人）后设置数据帧如下：

基站接收到类似的数据帧（类型为０）后首先对路由位１统计，对于路由位１相同的下车人数字段进行叠加，当超过某一数值时对路由位１地址的路段进行交通调度缓解这一路段的交通压力。

３．４ 定位过程和网络速度

移动节点会定时的向基站发送信息，使基站能够实时的监控到各个移动节点的位置和传感信息，移动节点定位是通过其附近的信标节点来确定的，移动节点封装好数据帧向信标节点发送数据，信标节点通过地址匹配和校验后，向上一级转发，这样最终到达基站，因此，对网络速度就有一定的要求，否则无法体现定位的实时性，假如，某条道路中有２５６节点，通常在井下对于信标节点密度不需要太大，以５６个信标节点和２００个移动节点。目前，一般的无线收发模块的发送速率为１００ｋ￣１Ｍｂｐｓ，本文数据帧为２１字节，１６８位数据装配成发送数据为３３６位数据以１００ｋｂｐｓ发送时间为０．００３３６ｓ，时间片的长短要视收发模块缓存大小而定，如使用ｎｒｆ９０５，则可把时间片设为０．０２ｓ，可以让节点把尽可能多的数据在一个时间片内把移动节点的请求都发送出去，那么轮转一周时间为５．

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１２ｓ，考虑最坏的情况，当全部移动节点都集中到离中转节点的最远的信标节点进行信息的发送，那么数据每个数据将经过５５个节点转发，即至少要５５×０．０２＝０．１１ｓ。

３．５ 节点功耗

对于公交定位中，对于移动节点的功耗的要求不需要很严格，因为移动节点安装在公交车上可以通过公交车辆的电源对其供电，而信标节点相对于移动节点就需要较高的要求，因为它是散布在道路上的没有稳定的供电来源，截取网络中一段，选用ｎｒｆ９０５作为无线信号的收发，其发射功率为１１ｍＡ，接收功率为１２．５ｍＡ，它在感应到信号后首先进行地

址匹配，匹配成功后，会从省电模式转换为接收模式，无需一直处在接收模式，这样可以节省能源，在实际中，在网络中不同的节点工作量也不同，主要是信标节点要大量接收和转发，因此信标节点的功率会比移动节点更大些，在最坏的情况下，设置时间片０．２ｓ，时间轮片轮转一周为５．１２ｓ，如果所有移动节点都集中到一个信标节点发送，这时的中转节点功率为［１２．５×５６×５．１２ｍｓ＋２．５μＡ×（５１２００－５．１２×５６）］

／５１２００＝０．０７２５ｍＡ。但中转节点通常有较好的供电条件，如对电池的体积没有很严格的限制，或可以用线路供电而用电池作为备份，因此中转节点的功耗不成为问题。

（a ） 移动节点流程图

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３．６ 对于数据传输等若干问题处理

由于是时间片机制，经常会有以下的情况发生：（１）　在同一个信标节点附近的移动节点会不停的向这个信标节点来发送数据，这样的数据（除第一次发送的数据）就没有必要让信标节点反复传输造成时间片的浪费。

（２）　在一个信标节点周围有多个移动节点，都向同

一个信标节点发送数据，这时信标节点就会无法在一个

时间片内完成全部数据的发送。

为了解决以上的传输问题，在信标节点中设置一个暂

存链表，

链表中每一项都不是重复的，每次加入表中项要

经过校验，

这样同一移动节点的数据就会过滤掉，

对于不

同移动节点发送的数据就会加入链表中，待信标节点时间

片到时把表中的一项取出发送，

可以解决以上的问题。

４ 结束语

公交车辆定位是公交车辆管理的核心问题，本文给

（下转第７３页）

（b ）

普通信标节点流程图

（c ） 车站信标节点乘客发送数据流程图

图３ 定位系统流程图

图４ 数据传输问题

出的基于无线传感器网络的公交车辆定位解决方案的定位精度不是很高，但简单易行，成本低，对这一类的应用有很高的价值，也可以推广到其他的一些类似的应用，同时也对无线传感器网络在智能公交有一定的启示作用。

参考文献：

《自动化技术与应用》２００９年第２８卷第１期

［＊］Ｄｙｎａｍｉｃ　ＵＳＢ　ｍｉｎｏｒ　ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ［＊］ＵＳＢ　ｓｕｓｐｅｎｄ／ｒｅｓｕｍｅ［＊］ＳＬ８１１ＨＳ　ＨＣＤ　ｓｕｐｐｏｒｔ［＊］ＵＳＢ　Ｍａｓｓ　Ｓｔｏｒａｇｅ　ｓｕｐｐｏｒｔ［＊］ＵＳＢ　Ｍｏｎｉｔｏｒ

５．３ 加入了文件系统的支持

Ｆｉｌｅ　ｓｙｓｔｅｍｓ －－－＞［＊］ＲＯＭ　ｆｉｌｅ　ｓｙｓｔｅｍ　ｓｕｐｐｏｒｔＤＯＳ／ＦＡＴ／ＮＴ　ｆｉｌｅ　ｓｙｓｔｅｍｓ －－－＞［＊］ＭＳＤＯＳ　ｆｉｌｅ　ｓｙｓｔｅｍ　ｓｕｐｐｏｒｔ

［＊］ＶＦＡＴ　（Ｗｉｎｄｏｗｓ－９５）　ｆｉｌｅ　ｓｙｓｔｅｍ ｓｕｐｐｏｒｔ （４３７）　Ｄｅｆａｕｌｔ　ｃｏｄｅｐａｇｅ　ｆｏｒ　ＦＡＴ（ｉｓｏ８８５９－１）　Ｄｅｆａｕｌｔ　ｉｏｃｈａｒｓｅｔ　ｆｏｒ　ＦＡＴ［＊］ＮＴＦＳ　ｆｉｌｅ　ｓｙｓｔｅｍ　ｓｕｐｐｏｒｔＰａｒｔｉｔｉｏｎ　Ｔｙｐｅｓ －－－＞

［＊］ＰＣ　ＢＩＯＳ（ＭＳＤＯＳ　ｐａｒｔｉｔｉｏｎ　ｔａｂｌｅｓ）　ｓｕｐｐｏｒｔ

５．４ 加入中文字体库支持

Ｆｉｌｅ　ｓｙｓｔｅｍｓ －－－＞

Ｎａｔｉｖｅ　Ｌａｎｇｕａｇｅ　Ｓｕｐｐｏｒｔ －－－＞

［＊］Ｓｉｍｐｌｉｆｉｅｄ　Ｃｈｉｎｅｓｅ　ｃｈａｒｓｅｔ（ＣＰ９３６，　ＧＢ２３１２）［＊］ＮＬＳ　ＵＴＦ８

内核配置完成之后，就可以进行内核的编译了，生成可烧写的映像文件。而Ｂｏｏｔｌｏａｄｅｒ和根文件系统的移植，可以参考相关书籍。至此，ＵＳＢ　ＨＯＳＴ设计完成，可以进行系统测试了。

６ 系统测试

在该ＵＳＢ　ＨＯＳＴ系统完成操作系统的移植和模块设备的驱动并调试能够正常工作之后，通过串口连接温室环境监测系统，能够读取全部的传感器检测到的数据，并通过该系统的ＵＳＢ接口传输到Ｕ盘里存储，整个过程中系统工作稳定。在ＰＣ上对存储的数据整理之后，经过实测和核对，数据完整、准确。至此，该系统设计获得成功。

７ 结束语

本文采用模块化设计，利用具有高性能与高扩展性的Ｓ３Ｃ４４Ｂ０Ｘ芯片和高性价比的ＳＬ８１１ＨＳ芯片，移植性能稳定的ｕＣＬｉｎｕｘ操作系统，实现嵌入式ＵＳＢ主机功能。该方案具有较好的通用性和较高的可靠性。在采集温室环境监测系统的记录信息的实际应用过程中，具有很强的实用性和方便性。在相关领域有一定的推广价值。

参考文献：

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［６］　孙天泽，袁文菊，张海峰．嵌入式设计及Ｌｉｎｕｘ驱动开发指南——基于ＡＲＭ９处理器［Ｍ］．北京：电子工业出版社，２００５．

作者简介：李全利（１９５７－），男，哈尔滨理工大学自动化学院教授，研究方向：ＤＳＰ及嵌入式系统技术。

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Communication and Information Processing

（上接第７７页）

作者简介：郭小华（１９７７－），女，浙江温州人，讲师，硕士，研究方向：无线传感器网络，先进控制算法。

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基于无线传感器网络的环境监测系统设计与实现

南京航空航天大学 硕士学位论文 基于无线传感器网络的环境监测系统设计与实现 姓名：耿长剑 申请学位级别：硕士 专业：电路与系统 指导教师：王成华 20090101

南京航空航天大学硕士学位论文 摘要 无线传感器网络（Wireless Sensor Network，WSN）是一种集成了计算机技术、通信技术、传感器技术的新型智能监控网络，已成为当前无线通信领域研究的热点。 随着生活水平的提高，环境问题开始得到人们的重视。传统的环境监测系统由于传感器成本高，部署比较困难，并且维护成本高，因此很难应用。本文以环境温度和湿度监控为应用背景，实现了一种基于无线传感器网络的监测系统。 本系统将传感器节点部署在监测区域内，通过自组网的方式构成传感器网络，每个节点采集的数据经过多跳的方式路由到汇聚节点，汇聚节点将数据经过初步处理后存储到数据中心，远程用户可以通过网络访问采集的数据。基于CC2430无线单片机设计了无线传感器网络传感器节点，主要完成了温湿度传感器SHT10的软硬件设计和部分无线通讯程序的设计。以PXA270为处理器的汇聚节点，完成了嵌入式Linux系统的构建，将Linux2.6内核剪裁移植到平台上，并且实现了JFFS2根文件系统。为了方便调试和数据的传输，还开发了网络设备驱动程序。 测试表明，各个节点能够正确的采集温度和湿度信息，并且通信良好，信号稳定。本系统易于部署，降低了开发和维护成本，并且可以通过无线通信方式获取数据或进行远程控制，使用和维护方便。 关键词：无线传感器网络，环境监测，温湿度传感器，嵌入式Linux，设备驱动

Abstract Wireless Sensor Network, a new intelligent control and monitoring network combining sensor technology with computer and communication technology, has become a hot spot in the field of wireless communication. With the improvement of living standards, people pay more attention to environmental issues. Because of the high maintenance cost and complexity of dispose, traditional environmental monitoring system is restricted in several applications. In order to surveil the temperature and humidity of the environment, a new surveillance system based on WSN is implemented in this thesis. Sensor nodes are placed in the surveillance area casually and they construct ad hoc network automatieally. Sensor nodes send the collection data to the sink node via multi-hop routing, which is determined by a specific routing protocol. Then sink node reveives data and sends it to the remoted database server, remote users can access data through Internet. The wireless sensor network node is designed based on a wireless mcu CC2430, in which we mainly design the temperature and humidity sensors’ hardware and software as well as part of the wireless communications program. Sink node's processors is PXA270, in which we construct the sink node embedded Linux System. Port the Linux2.6 core to the platform, then implement the JFFS2 root file system. In order to facilitate debugging and data transmission, the thesis also develops the network device driver. Testing showed that each node can collect the right temperature and humidity information, and the communication is stable and good. The system is easy to deploy so the development and maintenance costs is reduced, it can be obtained data through wireless communication. It's easy to use and maintain. Key Words: Wireless Sensor Network, Environment Monitoring, Temperature and Humidity Sensor, Embedded Linux, Device Drivers

无线传感器网络面临的安全隐患及安全定位机制

无线传感器网络面临的安全隐患及安全定位机制 随着通信技术的发展，安全问题显得越来越重要。在现实生活中，有线网络已经深入到千家万户：互联网、有线电视网络、有线电话网络等与人们生活的联系越来越紧密，已经成为必不可少的一部分，有线网络的安全问题已经能够得到有效的解决。在日常生活中，人们可以放心的使用这些网络，利用它来更好的生活和学习。然而随着无线通信技术的不断发展，无线网络在日常生活中已占据重要的地位，如无线LAN技术、3G技术、4G技术等，同时也有许多新兴的无线网络技术如无线传感器网络， Ad-hoc 等有待进一步发展。随着人们对无线通信的依赖越来越强烈，无线通信的安全问题也面临着重要的考验。本章首先介绍普通网络安全定位研究方法，随后介绍无线传感器网络存在的安全隐患以及常见的网络攻击模型，分析比较这些攻击模型对定位的影响，最后介绍已有的一些安全定位算法，为后续章节的相关研究工作打下基础。 3.1 安全定位研究方法 不同的定位算法会面临着不同的安全方面的问题，安全定位的研究方法可以 采用图 3-1 所示的流程来进行。

图3-1安全定位方法研究流程图 Figure 3-1 Flowchart of security positi oning research method 在研究中首先要找出针对不同定位算法的攻击模型，分析这些攻击对定位精 度所造成的影响，然后从两方面入手来解决这个安全问题或隐患：一方面改进定 位算法使得该定位算法不易受到来自外界的攻击，另一方面可以设计进行攻击检 测判断及剔除掉受到攻击的节点的安全定位算法或者把已有的安全算法进行改进使之能够应用于无线传感器网络定位，还可以从理论上建立安全定位算法的数学模型，分析各种参数对系统性能的影响，最后根据这个数学模型对算法进行仿真，并把仿真结果作为反馈信息，对安全定位算法进一步优化和改进，直到达到最优为止。 3.2安全隐患 由于无线传感器网络随机部署、网络拓扑易变、自组织成网络和无线链路等特点，使其面临着更为严峻的安全隐患。在传感器网络不同的定位算法中具有不同的定位思想，所面临的安全问题也不尽相同。攻击者会利用定位技术的弱点设计不同的攻击手段，因此了解各定位系统自身存在的安全隐患和常见的攻击模型对安全定位至

(中文)基于无线传感器网络桥梁安全监测系统

基于无线传感器网络的桥梁安全检测系统 摘要 根据桥梁监测无线传感器网络技术的桥梁安全监测系统，以实现方案的安全参数的需要；对整个系统的结构和工作原理的节点集、分簇和关键技术，虽然近年来在无线传感器网络中，已经证明了其潜在的提供连续结构响应数据进行定量评估结构健康，许多重要的问题，包括网络寿命可靠性和稳定性、损伤检测技术，例如拥塞控制进行了讨论。 关键词：桥梁安全监测；无线传感器网络的总体结构；关键技术 1 阻断 随着交通运输业的不断发展，桥梁安全问题受到越来越多人的关注。对于桥梁的建设与运行规律，而特设的桥梁检测的工作情况，起到一定作用，但是一座桥的信息通常是一个孤立的片面性，这是由于主观和客观因素，一些桥梁安全参数复杂多变[1]。某些问题使用传统的监测方法难以发现桥梁存在的安全风险。因此长期实时监测，预报和评估桥梁的安全局势，目前在中国乃至全世界是一个亟待解决的重要问题。 桥梁安全监测系统的设计方案，即通过长期实时桥跨的压力、变形等参数及测试，分析结构的动力特性参数和结构的评价科关键控制安全性和可靠性，以及问题的发现并及时维修，从而确保了桥的安全和长期耐久性。 近年来，桥梁安全监测技术已成为一个多学科的应用，它是在结构工程的传感器技术、计算机技术、网络通讯技术以及道路交通等基础上引入现代科技手段，已成为这一领域中科学和技术研究的重点。 无线传感器网络技术，在桥梁的安全监测系统方案的实现上，具有一定的参考价值。 无线传感器网络（WSN）是一种新兴的网络科学技术是大量的传感器节点，通过自组织无线通信，信息的相互传输，对一个具体的完成特定功能的智能功能的协调的专用网络。它是传感器技术的一个结合，通过集成的嵌入式微传感器实时监控各类计算机技术、网络和无线通信技术、布式信息处理技术、传感以及无线发送收集到的环境或各种信息监测和多跳网络传输到用户终端[2]。在军事、工业和农业，环境监测，健康，智能交通，安全，以及空间探索等领域无线传感器网络具有广泛应用前景和巨大的价值。 一个典型的无线传感器网络，通常包括传感器节点，网关和服务器，如图1

无线传感器网络的应用研究

1武警部队监控平台架构介绍与设计 1.1监控系统的系统结构 基站监控系统的结构组成如上图所示，主要由三个大的部分构成，分别是监控中心、监控站点、监控单元。整个系统从资金、功能以及方便维护性出发，我们采用了干点加节点方式的监控方法。 监控中心（SC）：SC的定义是指整个系统的中心枢纽点，控制整个分监控站，主要的功能是起管理作用和数据处理作用。一般只在市级包括（地、州）设置相应的监控中心，位置一般在武警部队的交换中心机房内或者指挥中心大楼内。 区域监控中心（SS）：又称分点监控站，主要是分散在各个更低等级的区县，主要功能是监控自己所负责辖区的所有基站。对于固话网络，区域监控中心的管辖范围为一个县/区；移动通信网络由于其组网不同于固话本地网，则相对弱化了这一级。区域监控中心SS的机房内的设备配置与SC的差不多，但是不同的是功能不同以及SS的等级低于SC,SS的功能主要是维护设备和监控。 监控单元（SU）：是整个监控系统中等级最低的单元了，它的功能就是监控并且起供电，传输等等作用，主要由SM和其他供电设备由若干监控模块、辅助设备构成。SU侧集成有无线传感网络微设备，比如定位设备或者光感，温感设备等等。 监控模块（SM）：SM是监控单元的组成部分之一，主要作用监控信息的采集功能以及传输，提供相应的通信接口，完成相关信息的上传于接收。

2监控系统的分级管理结构及监控中心功能 基站监控系统的组网分级如果从管理上来看，主要采用两级结构：CSC集中监控中心和现场监控单元。CSC主要设置在运营商的枢纽大楼，主要功能为数据处理，管理远程监控单元，对告警信息进行分类统计，可实现告警查询和存储的功能。一般管理员可以在CSC实现中心调度的功能，并将告警信息进行分发。而FSU一般针对具体的某一个基站，具体作用于如何采集数据参数并进行传输。CSC集中监控中心的需要对FSU采集的数据参数进行报表统计和分析，自动生产图表并为我们的客户提供直观，方便的可视化操作，为维护工作提供依据，维护管理者可以根据大量的分析数据和报表进行快速反应，以最快的速度发现网络的故障点和优先处理点，将人力资源使用在刀刃上。监控中心CSC系统的功能中，还有维护管理类，具体描述如下： 1）实时报警功能 该系统的报警功能是指发现机房里的各种故障后，通过声音，短信，主界面显示的方式及时的上报给操作者。当机房内的动力环境，空调，烟感，人体红外等等发生变量后，这些数据通过基站监控终端上传到BTS再到BSC。最后由数据库进行分类整理后存储到SQLSEVRER2000中。下面介绍主要的几种报警方式： 2)声音报警 基站发生告警后，系统采集后，会用声卡对不一样的告警类别发出对应的语音提示。比如：声音的设置有几种，主要是以鸣叫的长短来区分的。为便于引起现场维护人员的重视紧急告警可设置为长鸣，不重要的告警故障设置为短鸣。这样一来可以用声音区分故障的等级，比方某地市的中心交换机房内相关告警声音设置，它的开关电源柜当平均电流达到40AH的时候，提示声音设置为长鸣，并立即发生短信告警工单。如果在夜晚机房无人值守的情况下：

无线传感器网络的应用与影响因素分析

无线传感器网络的应用与影响因素分析 摘要：无线传感器网络在信息传输、采集、处理方面的能力非常强。最初，由于军事方面的需要，无线传感网络不断发展，传感器网络技术不断进步，其应用的范围也日益广泛，已从军事防御领域扩展以及普及到社会生活的各个方面。本文全面描述了无线传感器网络的发展过程、研究领域的现状和影响传感器应用的若干因素。关键词：无线传感器网络；传感器节点；限制因素 applications of wireless sensor networks and influencing factors analysis liu peng (college of computer science,yangtze university,jingzhou434023,china) abstract:wireless sensor networks in the transmission of informa- tion,collecting,processing capacity is very strong.initially,due to the needs of the military aspects of wireless sensor networks,the continuous development of sensor network technology continues to progress its increasingly wide range of applications,from military defense field to expand and spread to various aspects of social life.a comprehensive description of the development

无线传感器网络定位方法综述

第36卷　增刊Ⅰ2008年　10月　华　中　科　技　大　学　学　报(自然科学版) J.Huazhong Univ.of Sci.&Tech.(Natural Science Edition )Vol.36Sup.Ⅰ　Oct.　2008 收稿日期:2008207215. 作者简介:郝志凯(19832),男,博士研究生,E 2mail :zk -hao @https://www.wendangku.net/doc/e110126598.html,. 基金项目:国家高技术研究发展计划资助项目(2006AA11Z225);国家自然科学基金资助项目(60635010, 60605026). 无线传感器网络定位方法综述 郝志凯　王　硕 (中国科学院自动化研究所复杂系统与智能科学实验室,北京100190) 摘要:介绍了国内外研究机构在无线传感器网络定位方法方面开展的研究工作,并对这些研究工作进行了归纳和总结.定位的基本方法分为距离式定位和非距离式定位.距离式定位是通过测量距离或角度进行位置估计,测量数据的精度对定位精度有很大影响.非距离式定位是通过节点间的hop 数或估计距离计算节点的坐标,这种方法不需要测量距离或角度,利用估计距离代替真实距离,算法简单但精度不高.无线传感器网络中定位方法的应用需要针对不同的应用场合,综合考虑节点的规模、成本及系统对定位精度等要求来进行设计和选择. 关　键　词:无线传感器网络;定位方法;距离式定位;非距离式定位;相对定位 中图分类号:TN919.2;TP732 文献标识码:A 文章编号:167124512(2008)S120224204 Survey on localization algorithms for wireless sensor net w orks H ao Zhi k ai W ang S huo (Laboratory of Complex Systems and Intelligence Science ,Institute of Automation , Chinese Academy of Sciences ,Beijing 100190) Abstract :Current researches in wireless sensor networks (WSNs ′ )localization algorit hms are int ro 2duced ,and t hese researches are analyzed and concluded.The p recision of t he nodes ′locations are im 2portant for t he data ′s effectiveness in WSNs ′.The localization algorit hms are divided into range 2based and range 2free.Range 2based algorit hms use t he measured distance and angle to calculate t he nodes ′coordinates.However ,t he range 2f ree researches use hop s or evaluated distance to localization ,which are simple but low 2precision.In different occasions ,t he algorit hm should be taken account in t he net 2work ′s size ,co st ,p recision and so on. K ey w ords :wireless sensor networks (WSNs ′ );localization ;range 2based ;range 2f ree ;relative po sitio 2ning 目前广泛使用的全球卫星导航定位系统GPS 可用来确定携带者的绝对位置,但不适合在 无线传感器网络中大量使用.主要有以下原因[1]:a .成本高.无线传感器网络中的节点数量多、分 布密集,如果各节点都配备GPS 接收器成本很高;b .能源限制.网络中的节点通常是通过内部电池进行供电,由于其工作环境有时在森林、山地等人迹罕至的地方,对其进行电源更换困难;c .工作环境限制.节点有时会分布在室内等电磁 波较难到达的环境中,这种工作环境下GPS 无法完成定位任务;d .尺寸较大.由于上述种种原因使得GPS 不能广泛用在无线传感器网络系统的节点上,这就需要发展适合于无线传感器网络应用的节点定位方法. 鉴于无线传感器网络节点在能耗、计算能力、通信能力等方面的限制,其节点的定位方法应该具有分布式、低复杂性、精度较高、通用性较好等特点,国内外的研究机构已开展了大量工作[2～9].

基于无线传感器网络的智能交通系统的设计

一、课题研究目的 针对目前中国的交叉路口多，车流量大，交通混乱的现象研究一种控制交通信号灯的基于无线传感器的智能交通系统。 二、课题背景 随着经济的快速发展，生活方式变得更加快捷，城市的道路也逐渐变得纵横交错，快捷方便的交通在人们生活中占有及其重要的位置，而交通安全问题则是重中之重。据世界卫生组织统计，全世界每年死于道路交通事故的人数约有120 万，另有数100 万人受伤。中国拥有全世界1. 9 %的汽车，引发的交通事故占了全球的15 % ，已经成为交通事故最多发的国家。2000 年后全国每年的交通事故死亡人数约在10 万人，受伤人数约50万，其中60 %以上是行人、乘客和骑自行车者。中国每年由于汽车安全方面所受到的损失约为5180 亿(人民币)，死亡率为9 人/ 万·车，因此，有效地解决交通安全问题成为摆在人们面前一个棘手的问题。 在中国，城市的道路纵横交错，形成很多交叉口，相交道路的各种车辆和行人都要在交叉口处汇集通过。而目前的交通情况是人车混行现象严重，非机动车的数量较大，路口混乱。由于车辆和过街行人之间、车辆和车辆之间、特别是非机动车和机动车之间的干扰，不仅会阻滞交通，而且还容易发生交通事故。根据调查数据统计，我国发生在交叉口的交通事故约占道路交通事故的1/ 3，在所有交通事故类型中居首位，对交叉口交通安全影响最大的是冲突点问题，其在很大程度上是由于信号灯配时不合理(如黄灯时间太短,驾驶员来不及反应)，以及驾驶员不遵循交通信号灯，抢绿灯末或红灯头所引发交通流运行的不够稳定。随着我国经济的快速发展，私家车也越来越多，交通控制还是延续原有的定时控制，在车辆增加的基础上，这种控制弊端也越来越多的体现出来，造成了十字交叉路口的交通拥堵和秩序混乱，严重的影响了人们的出行。智能交通中的信号灯控制显示出了越来越多的重要性。国外已经率先开展了智能交通方面的研究。 美国VII系统(vehicle infrastructure integration)，利用车辆与车辆、车辆与路边装置的信息交流实现某些功能，从而提高交通的安全和效率。其功能主要有提供天气信息、路面状况、交叉口防碰撞、电子收费等。目前发展的重点主要集中在2个应用上: ①以车辆为基础; ②以路边装置为基础。欧洲主要是CVIS 系统(cooperative vehicle infrastructure system)。它有60 多个合作者，由布鲁塞尔的ERTICO 组织统筹，从2006 年2 月开始到2010年6月，工作期为4年。其目标是开发出集硬件和软件于一体的综合交流平台，这个平台能运用到车辆和路边装置提高交通管理效率，其中车辆不仅仅局限于私人小汽车，还包括公共交通和商业运输。日本主要的系统是UTMS 21 ( universal traffic management system for the 21st century , UTMS 21)。是以ITS 为基础的综合系统概念,由NPA (National Police Agency) 等5个相关部门和机构共同开发的，是继20 世纪90 年代初UTMS 系统以来的第2代交通管理系统，DSSS是UTMS21中保障安全的核心项目，用于提高车辆与过街行人的安全。因此，从国外的交通控制的发展趋势可以看出，现代的交通控制向着智能化的方向发展，大多采用计算机技术、自动化控制技术和无线传感器网络系统，使车辆行驶和道路导航实现智能化，从而缓解道路交通拥堵，减少交通事故，改善道路交通环境，节约交通能源，减轻驾驶疲劳等功能，最终实现安全、舒适、快速、经济的交通环境。

无线传感器网络研究报告现状及发展

无线传感器网络的研究现状及发展 默认分类 2008-06-12 18:19:20 阅读910 评论0 字号：大中小 摘要：无线传感器网络(WSN>综合了传感器技术、微电子机械系统(MEMS>嵌入式计算技术．分布式信息处理技术和无线通信技术，能够协作地实时感知、采集、处理和传输各种环境或监测对象的信息．具有十分广阔的应用前景，成为国内外学术界和工业界新的研究领域研究热点。本文简要介绍了无线传感器网络的网络结构、节点组成，分析了无线传感器网络的特点及其与现有网络的区别。进而介绍现有无线传感器网络中的MAC层技术、路由技术、节点技术和跨层设计等关键技术。最后展望无线传俄器网络的应用和发展并指出关键技术的进步将起到决定性的促进作用。 关键词：无线传感器网络节点 MAC层路由协议跨层设计 Abstract: Wireless sensor network (WSN> is integration of sensor techniques, Micro-Electro-Mechanical Systems, embedded computation techniques, distributed computation techniques and wireless communication technique. They can be used for sensing, collecting, processing and transferring information of monitored objects for users. As a new research area and interest hotspot of academia and industries, Wireless Sensor Network(WSN> has a wide application future. This paper briefly introduced the wireless sensor network of networks, nodes, the analysis of the characteristics of wireless sensor networks and the differences wih the existing networks. And the MAC layer technology, routing technology, joint cross-layer design technology and key technology are introduced . At last the prospects of wireless sensor network are discussed in this article. Key Words: Wireless Sensor Network, node, MAC, routing protocol, Cross-layer design 一、概述 随着通信技术、嵌入式计算技术和传感器技术的发展进步，包括微电子机械系统

基于arduino的无线传感器网络室内定位方法的研究大学论文

摘要 无线传感器网络（WSN，Wireless Sensor Network）是近年来迅速发展并受到普遍重视的新型网络技术，它的出现和发展给人类的生活和生产的各个领域带来了深远的影响。无线传感器网络节点定位技术是无线传感器网络应用研究的基础。目前，已有多种定位技术被应用于室内定位中，尤其是基于接收信号强度（RSSI，Received Signal Strength Indication）的定位技术以其低功耗、低成本、易于实现等优点，得到了无线传感器网络研究学者们的青睐。 本文重点研究了基于RSSI的室内定位的关键技术，主要包括定位模型分析和定位算法设计。首先，为了获得较为精确的定位，根据RSSI测距原理和无线信号传播衰减模型在设定的室内环境进行多次实验，通过计算及均值处理等方法反复调整以获得标准的定位模型参数，得到高精度的等效距离。接着，根据三边定位算法原理简化定位算法，建立更为简单的定位模型，采用双边定位得到两个可能的定位点，再利用RSSI测距原理对两个定位点进行择优选择确定定位点。最后，在Arduino开发平台上对参考节点与未知节点这两类iDuino节点的室内定位模型进行了软件开发设计和程序开发。在设定的室内环境部署iDuino节点，搭建实验定位模型，并实现了定位。 关键词：无线传感器网络，节点，室内定位，RSSI，Arduino

ABSTRACT Wireless sensor network (WSN) is developed rapidly and universally emphasized as a new network technology in recent years, the advent and development of WSN have had a profound and lasting impact on the life and all areas of production of human beings. Wireless nodes localization technology is the basis in the application and studies of wireless sensor network. There are a variety of positioning technology have been used in indoor location at present, especially the based on RSSI (received signal strength) positioning technology gets a great preference from many scholars of studies of wireless sensor network with the advantages of low power consumption, low cost and easy to realize. This paper mainly studies the key technology of indoor positioning based on RSSI, which mainly includes the positioning model analysis and positioning algorithm design. First, in order to obtain more accurate positioning, we perform several experiments according to the RSSI ranging principle and wireless signal propagation attenuation model in the setting of indoor environment, and get accurate positioning model parameters and equivalent distance by the methods of calculation and mean processing. Then, we simplify Trilateral Localization Algorithm to Bilateral Location Algorithm and establish a simpler positioning model, with which we can get two nodes of possible location, and determine the better node according to the RSSI ranging principle. At last, we make software designing and programming of these nodes that are anchor nodes and nodes of unknown on the Arduino development platform. Combined with the indoor environment we selected, we deploy the iDuino nodes and then build location model, with which we implement the location. KEY WORDS：Wireless Sensor Network，Nodes，Indoor Location，RSSI，Arduino

基于无线传感网络的大型结构健康监测系统_尚盈

文章编号:1004-9037(2009)02-0254-05 基于无线传感网络的大型结构健康监测系统 尚　盈　袁慎芳　吴　键　丁建伟　李耀曾 (南京航空航天大学智能材料与结构航空科技重点实验室,南京,210016) 摘要:针对大型碳纤维复合材料机翼盒段壁板结构,实现了基于无线传感网络的多点应变结构健康监测系统,采用自组织竞争神经网络成功判别了集中载荷模拟的损伤位置。本系统由传感采集子系统、无线传感网络子系统和终端监控子系统三部分组成。为了降低系统网络功耗及成本,提高系统的稳定性和可靠性,改善传感网络的实时性和同步性,设计了可直接配接无线传感网络节点的低功耗多通道应变传感器信号调理电路和基于无线传感网络的层次路由协议,开发了多通道应变数据采集、网络簇头转发和中继节点接收等主要软件模块。实验证明,相比于传统有线的监测方法和数据采集系统,基于无线传感网络的结构健康监测系统具有负重轻、成本低、易维护和搭建移动方便等优点。 关键词:无线传感网络;结构健康监测;层次路由协议;自组织竞争网络中图分类号:T P2;T P9 文献标识码:A 　基金项目:国家“八六三”高技术研究发展计划(2007AA 032117)资助项目;国家自然科学基金(60772072,50420120133)资助项目;航空基金(20060952)资助项目。　收稿日期:2007-09-05;修订日期:2008-04-17 Large -Scale Structural Health Monitoring System Based on Wireless Sensor Networks S hang Ying ,Yuan Shenf ang ,Wu J ian ,Ding J ianw ei ,L i Yaoz eng (T he A ero nautic Key La bo rat or y o f Smart M ater ial and Str uct ur e,N anjing U niv ersit y o f Aer onautics and A str onautics,N anjing,210016,China) Abstract :Aimed at the large-scale structure and anisotropy nature o f the carbon fiber compos-ite material w ing box ,a large-scale structural health m onitoring system based on w ireless sen-sor netw orks is presented .A kind of artificial neural netw ork is designed to distinguish the damag e locatio n simulated by the co ncentrated load .The sy stem co nsists o f the sensor data ac-quisition,the w ireless sensor netw or ks,and the terminal monitoring sub-sy stem s.To im pro ve the performance o f the system ,the signal conditio ning circuit and the hierarchical routing pro -to col are designed based o n w ireless sensor netw orks ,the prog rams of data acquisition and Sink node are ex ploited.Experimental result pro ves that the system has advantag es of flexibili-ty o f deplo yment,low maintenance and deploym ent costs . Key words :w ir eless senso r netw or ks ;str uctural health monitoring ;hierarchical routing ;self -org anizing com petitive netw o rk 引 言 结构健康监测技术是采用智能材料结构的新概念,利用集成在结构中的先进传感/驱动元件网络,在线实时地获取与结构健康状况相关的信息(如应力、应变、温度、振动模态、波传播特性等),结 合先进的信号信息处理方法和材料结构力学建模 方法,提取特征参数,识别结构的状态,包括损伤,并对结构的不安全因素在其早期就加以控制,以消除安全隐患或控制安全隐患的进一步发展,从而实现结构健康自诊断、自修复、保证结构的安全和降低维修费用[1]。 无线传感网络节点具有局部信号处理的功能, 第24卷第2期2009年3月数据采集与处理Jour nal of D ata A cquisition &P ro cessing Vo l.24N o.2M a r.2009

无线传感网定位

对于定位一般的理解就是确定位置。在无线传感网中,定位是指网络通过特 定的方法确定节点的位置信息。其可分为节点的自身定位和目标定位。节点自 身定位是确定网络中节点位置坐标的过程,它是网络自身属性的确定过程,是网络 的支撑,可以通过人工配置或各种节点自定位算法完成; 目标定位是指在网络覆 盖范围内确定一个事件或一个目标的位置坐标,这可以通过把位置已知的网络节 点作为参考节点来确定事件或目标在网络中所处的位置。无线传感网定位问题 就是寻求利用少量的锚节点来确定网络中未知节点的位置坐标的方法。 无线传感网中,传感器节点的可靠性差、能量有限、节点数量庞大且节点部 署具有不确定性等,这些限制因素对定位技术提出了更高的要求。通常无线传感 网定位技术具备以下特点: ① 自组织性 通常无线传感网中的节点是随机布设的,不能依靠全局的基础设施的协助确定每 个节点的位置所在。因此,自组织性就显得格外重要。 ② 容错性 传感器节点的硬件配置低、处理能力弱、可靠性差、能量少以及测距时会产生 误差等因素决定了传感器节点本身的脆弱性,因此定位算法必须具有良好的容错 性。 ③ 能量高效性 为了尽量延长网络的生存周期,要尽可能的减少节点间的通信开销,减少算法中计 算的复杂度,用尽量少的能量完成尽可能多的工作。 ④ 分布式计算 每个节点自己对自身的位置进行估算,不需要将所有信息传送到某个特定的节点 进行集中计算。 、管路敷设技术通过管线不仅可以解决吊顶层配置不规范高中资料试卷问题，而且可保障各类管路习题到位。在管路敷设过程中，要加强看护关于管路高中资料试卷连接管口处理高中资料试卷弯扁度固定盒位置保护层防腐跨接地线弯曲半径标等，要求技术交底。管线敷设技术中包含线槽、管架等多项方式，为解决高中语文电气课件中管壁薄、接口不严等问题，合理利用管线敷设技术。线缆敷设原则：在分线盒处，当不同电压回路交叉时，应采用金属隔板进行隔开处理；同一线槽内强电回路须同时切断习题电源，线缆敷设完毕，要进行检查和检测处理。、电气课件中调试对全部高中资料试卷电气设备，在安装过程中以及安装结束后进行 高中资料试卷调整试验；通电检查所有设备高中资料试卷相互作用与相互关系，根据生产工艺高中资料试卷要求，对电气设备进行空载与带负荷下高中资料试卷调控试验；对设备进行调整使其在正常工况下与过度工作下都可以正常工作；对于继电保护进行整核对定值，审核与校对图纸，编写复杂设备与装置高中资料试卷调试方案，编写重要设备高中资料试卷试验方案以及系统启动方案；对整套启动过程中高中资料试卷电气设备进行调试工作并且进行过关运行高中资料试卷技术指导。对于调试过程中高中资料试卷技术问题，作为调试人员，需要在事前掌握图纸资料、设备制造厂家出具高中资料试卷试验报告与相关技术资料，并且了解现场设备高中资料试卷布置情况与有关高中资料试卷电气系统接线等情况 ，然后根据规范与规程规定，制定设备调试高中资料试卷方案。 、电气设备调试高中资料试卷技术电力保护装置调试技术，电力保护高中资料试卷配置技术是指机组在进行继电保护高中资料试卷总体配置时，需要在最大限度内来确保机组高中资料试卷安全，并且尽可能地缩小故障高中资料试卷破坏范围，或者对某些异常高中资料试卷工况进行自动处理，尤其要避免错误高中资料试卷保护装置动作，并且拒绝动作，来避免不必要高中资料试卷突然停机。因此，电力高中资料试卷保护装置调试技术，要求电力保护装置做到准确灵活。对于差动保护装置高中资料试卷调试技术是指发电机一变压器组在发生内部故障时，需要进行外部电源高中资料试卷切除从而采用高中资料试卷主要保护装置。

无线传感器网络技术的应用

无线传感器网络技术的应用 摘要：无线传感器网络(WSN)是新兴的下一代传感器网络，在国防安全和国民经济各方面均有着广阔的应用前景。本文介绍了无线传感器网络的组成和特点，讨论了无线传感器网络在军事、瓦斯监测系统、智能家具，环境监测，农业。交通等方面的现有应用，最后提出无线传感器网络技术需要解决的问题。 关键词：无线传感器网络，军事、瓦斯监测系统、智能家具，环境监测，农业。交通。 1．无线传感器网络研究背景以及发展现状 随着半导体技术、通信技术、计算机技术的快速发展，90年代末，美国首先出现无线传感器网络（WSN）。1996年，美国UCLA大学的William J Kaiser教授向DARPA提交的“低能耗无线集成微型传感器”揭开了现代WSN网络的序幕。1998年，同是UCLA大学的Gregory J Pottie教授从网络研究的角度重新阐释了WSN的科学意义。在其后的10余年里，WSN网络技术得到学术界、工业界乃至政府的广泛关注，成为在国防军事、环境监测和预报、健康护理、智能家居、建筑物结构监控、复杂机械监控、城市交通、空间探索、大型车间和仓库管理以及机场、大型工业园区的安全监测等众多领域中最有竞争力的应用技术之一。美国商业周刊将WSN网络列为21世纪最有影响的技术之一，麻省理工学院(MIT)技术评论则将其列为改变世界的10大技术之一。WSN是由布置在监测区域内传感器节点以无线通信方式形成一个多跳的无线自组网（Ad hoc），其目的是协作的感知，采集

和处理网络覆盖区域中感知对象的信息，并发送给观察者。传感器、感知对象和观察者是WSN的三要素。将Ad hoc技术与传感器技术相结合，人们可以通过WSN感知客观世界，扩展现有网络功能和人类认识世界的能力。WSN技术现已经被广泛应用。图为WSN基本结构。 WSN经历了从智能传感器，无线智能传感器到无线传感器三个发展阶段，智能传感器将计算能力嵌入传感器中，使传感器节点具有数据采集和信息处理能力。而无线智能传感器又增加了无线通信能力，WSN将交换网络技术引入到智能传感器中使其具备交换信息和协调控制功能。 无线传感网络结构由传感器节点，汇聚节点，现场数据收集处理决策部分及分散用户接收装置组成，节点间能够通过自组织方式构成网络。传感器节点获得的数据沿着相邻节点逐跳进行传输，在传输过程中所得的数据可被多个节点处理，经多跳路由到协调节点，最后通过互联网或无线传输方式到达管理节点，用户可以对传感器网络进行决策管理、发出命令以及获得信息。无线传感器网络在农业中的运用是推进农业生产走向智能化、自动化的最可行的方法之一。近年来国际上十分关注WSN在军事，环境，农业生产等领域的发展，美国和欧洲相继启动了WSN研究计划，我国于1999年正式启动研究。国家自然科学基金委员会在2005年将网络传感器中基础理论在一篇我国20年预见技术调查报告中，信息领域157项技术课题中7项与传感器网络有直接关系，2006年初发布的《国家长期科学与技术发展