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适用于大范围定位的双层无线传感器网络设计与实现研究

Form: 论文之家作者：顾凌华 Publish: 2007-6-27 Hits:-

【中文题名】

适用于大范围定位的双层无线传感器网络设计与实现研究

【英文题名】

Research on Design and Realization of Two-Layer Wireless Sensor Networks for Large Scale Localization

【学科专业】

控制科学与工程

【论文级别】

硕士论文

【投稿时间】

2007-6-27

【中关键词】

无线传感器网络,无线网状网（WMN）,服务质量,定位,,

【英关键词】

WSN,WMN,QoS,Localization,

【分类导航】

工业技术>无线电电子学、电信技术>无线通信>移动通信>>

【论文摘要】

无线传感器网络是当今计算机网络领域的热门研究方向,被认为是21世纪最重要的技术之一,它将会对人类未来的生活方式产生深远影响。而确定事件发生的位置或获取消息的节点位置是传感器网络最基本的功能之一,对传感器网络应用的有效性起着关键的作用。但是传统的无线传感器网络,由于传感器节点的能量、通信、计算和存储能力有限,无线通信的稳定性不足,通信距离较小,尽管在小范围的无线传感器网络应用中可以通过改进通信协议或硬件底层协议来获得改善,但是在大范围的应用中会导致整个网络的数据丢包率过大,延迟时间过长,甚至导致整个网络不可用。本文把无线网状网的概念引入到大范围定位应用的无线传感器网络中,把通信网与传感定位网分层设计,实现一个双层无线传感器网络。通信网基于802.11b无线协议,按照无线网格网的思想实现无线网卡的数据转发功能。802.11b无线协议数据带宽大,网络效率高,有完善的通讯协议和安全机制,通讯范围广,能有效地满足通信的需求。节点类型包括了传感定位网的汇聚节点,支持802.11b的电脑甚至其它手持设备。这些节点都能担负起数据通信的作用,转发数据信息,同时也能作为数据管理/查询终端,随时管理传感定位网的...

【论文题纲】

摘要	3-4
Abstract	4-10
第1章引言	10-21
1.1 相关背景介绍	10-14
1.1.1 无线传感器网络简介	10-11
1.1.2 无线传感器网络的定位技术	11-13
1.1.3 无线Mesh Network 简介	13-14
1.2 本文的研究内容	14-21
1.2.1 普通传感器网络结构	14-17
1.2.2 传感器节点结构	17-19
1.2.3 本文研究内容	19-20
1.2.4 各章内容简介	20-21
第2章双层无线传感器网络设计相关理论	21-35
2.1 双层传感器网络结构设计	21-27
2.1.1 无线通信网基本设计	22-25
2.1.2 定位传感器网络设计	25-27
2.2 传感器网络中的QoS 控制–Gur Game 策略	27-30
2.2.1 传感器网络中的QoS 问题描述	27
2.2.2 Gur Game 控制策略	27-29
2.2.3 改进的Gur Game 控制策略	29-30
2.3 基于无线信号强度的定位	30-33
2.3.1 室内无线信号传播建模	30-31
2.3.2 基于场强地图的定位算法	31-33
2.3.3 基于无线信号传播模型的场强地图	33
2.4 本章小节	33-35
第3章传感器网络软硬件相关	35-55
3.1 硬件平台的选择	35-41
3.1.1 传感器节点选择	35-37
3.1.2 汇聚节点选择	37-41
3.2 汇聚节点上的相关工作	41-50
3.2.1 交叉编译环境	41-45
3.2.2 USB 无线网卡移植	45-48
3.2.3 5x5 小键盘的驱动实现	48-50
3.3 通信演示程序实现	50-52
3.3.1 socket 编程	50-51
3.3.2 路由的建立与维护	51-52
3.3.3 程序完成的功能及效果图	52
3.4 本章小结	52-55
第4章相关实验结果与分析	55-63
4.1 改进的Gur Game 仿真结果	55-57
4.2 定位实验结果与分析	57-60
4.2.1 Mica2 节点的无线信号强度测量	57-58
4.2.2 部分实验结果以分析	58-60
4.3 本章小结	60-63
第5章结论	63-64
参考文献	64-68
致谢	68-69
附录A 5x5 小键盘驱动与测试程序源代码	69-78
A.1 驱动程序源代码	69-76
A.2 测试程序源代码	76-78
附录B WMN 演示程序部分关键代码	78-84
B.1 主要数据结构	78
B.2 初始化代码	78
B.3 socket 发送路由信息	78-79
B.4 socket 发送数据信息	79-80
B.5 socket 接收数据	80-82
B.6 路由更新	82-84
个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果	84

【DOI】

LunWen.ID:2.2008.383527



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