无线传感器网络节点定位技术
无级变速与自动变速简介
无级变速系统(CVT--continuously variable transmission)。
它的内部并没有传统变速箱的齿轮传动结构，而是以两个可改变直径的传动轮，中间套上传动带来传动。基本原理是将传动带两端绕在一个锥形带轮上，带轮的外
径大小靠油压大小进行无级的变化。起步时，主动带轮直径变为最大直径，而被动
带轮变为最小，实现较高的传动比。随着车速的增加和各个传感器信号的变化，电
脑控制系统来断定控制两个带轮的控制油压，最终改变带轮直径的连续变化，从而
在整个变速过程中达到无级变速。
而锥形带轮之间的传动带，在过去的一段时间，由于材质的原因，所受的拉力
有限，所能承受的扭矩有限，只能用在摩托车式小排量车上。近些年来，随着材料
技术、加工工艺的不断提高，生产出特殊材料制造的刚制传动带和锥型带轮。彻底
实现了大功率、大扭矩轿车的要求。
CVT最大的特点是无级控制输出的速比，在行驶中达到行云流水的感觉，从而
没有了换档的感觉。乘员感觉不到换档冲击，动力衔接连贯。这样CVT在行驶时增
加了舒适性，加速也会比自动变速器快。
CVT与传统变速器的区别
大家经常都有看汽车杂志或者是汽车广告的宣传片，其中说到汽车参数的时候，会碰到一个术语－－CVT，普通人经常把自动档变速器和无级变速器(CVT)两个概念
混为一谈。实际上这两种变速器工作原理完全不同。CVT结构比传统的变速器简单、体积更小，它既没有手动变速器的众多齿轮，也没有自动变速器复杂的行星齿轮组。旧款的CVT多用橡胶皮带制成，但它的缺点是受力有限，容易打滑因此只能用在一
些摩托车和微型车上，由于制造工艺技术的改良，现在也应用于中型汽车了，在这
方面比较领先的是奥迪和日产，以奥迪为例，厂方就针对传统的CVT在斜坡上容易
后溜以及行驶中的橡皮筋现象进行了改良，在1999年底正式推出Multitronic，除了
以油冷式多片离合器代替扭力转换器以减少动力流失以外，还有两方面底改进，包
括采用金属片链和宽齿比的滑轮组。这条金属片链由1025块金属片和75对串针组成，最大可以承受300牛·米的峰值扭力，而传统的V型钢带只可承受200牛·米的
扭力，真是一个天一个地。
另外，Multitronic还有很宽地传动比，介于2.400到0.395之间，相对于传统
的变速箱，甚至是手动变速箱，有较高的灵活性，令加速更加顺畅。而且，在增加
和删除手动变速模式的时候，工作变得轻松简单得多，因为只需要更改电脑程序，
即可更改齿轮的比例和半径，根本不需要大动刀枪来更换齿轮。所以，一款CVT变
速箱可以和多台不同类型不同输出特性的引擎配合使用。
Multitronic的还有一项特点就是装置了扭力感应器，确保滑轮夹以适当的力量
夹住金属片链，因为过大的夹力会抵消一部分动力，白白的浪费掉，而且也会加速
金属片链的磨损。一般来说，CVT变速箱的动力传输快，流失较少，所以具有起步快，最高车速较普通自动变速箱的汽车快，并且转波的过程相当顺滑，连贯性非常好，没有什么突兀感。驾驶这款车你会发现，引挚的转速表与速度表指针几乎是同
步变化的，不会出现普通自动变速箱升档的时候转速迅速下跌的现象。
CVT的工作原理
CVT系统主要包括主动轮组、从动轮组、金属带和液压泵等基本部件。金属带
由两束金属环和几百个金属片构成。主动轮组和从动轮组都由可动盘和固定盘组成，与油缸靠近的一侧带轮可以在轴上滑动，另一侧则固定。可动盘与固定盘都是锥面
结构，它们的锥面形成V型槽来与V型金属传动带啮合。发动机输出轴输出的动力
首先传递到CVT的主动轮，然后通过V型传动带传递到从动轮，最后经减速器、差
速器传递给车轮来驱动汽车。工作时通过主动轮与从动轮的可动盘作轴向移动来改
变主动轮、从动轮锥面与V型传动带啮合的工作半径，从而改变传动比。可动盘的
轴向移动量是由驾驶者根据需要通过控制系统调节主动轮、从动轮液压泵油缸压力
来实现的。由于主动轮和从动轮的工作半径可以实现连续调节，从而实现了无级变速。
在金属带式无级变速器的液压系统中，从动油缸的作用是控制金属带的张紧力，以保证来自发动机的动力高效、可靠的传递。主动油缸控制主动锥轮的位置沿轴向
移动，在主动轮组金属带沿V型槽移动，由于金属带的长度不变，在从动轮组上金
属带沿V型槽向相反的方向变化。金属带在主动轮组和从动轮组上的回转半径发生
变化，实现速比的连续变化。
汽车开始起步时，主动轮的工作半径较小，变速器可以获得较大的传动比，从而保证驱动桥能够有足够的扭矩来保证汽车有较高的加速度。随着车速的增加，主动轮的工作半径逐渐减小，从动轮的工作半径相应增大，CVT的传动比下降，使得汽车能够以更高的速度行驶。
自动变速器具有操作容易、驾驶舒适、能减少驾驶者疲劳的优点，已成为现代轿车
配置的一种发展方向。装有自动变速器的汽车能根据路面状况自动变速变矩，驾驶
者可以全神贯注地注视路面交通而不会被换挡搞得手忙脚乱。
介绍
汽车自动变速器常见的有三种型式：分别是液力自动变速器(AT)、机械无级自
动变速器(CVT)、电控机械自动变速器(AMT)。目前轿车普遍使用的是AT，AT几乎
成为自动变速器的代名词。
AT是由液力变扭器、行星齿轮和液压操纵系统组成，通过液力传递和齿轮组合
的方式来达到变速变矩。其中液力变扭器是AT最重要的部件，它由泵轮、涡轮和
导轮等构件组成，兼有传递扭矩和离合的作用。
自动变速器的挡位
一般来说，自动变速器的挡位分为P、R、N、D、2、1或L等。
P(Parking)：用作停车之用，它是利用机械装置去锁紧汽车的转动部分，使汽车不能移动。当汽车需要在一固定位置上停留一段较长时间，或在停*之后离开车辆前，应该拉好手制动及将拨杆推进“P”的位置上。要注意的是：车辆一定要在完全停止时
才可使用P挡，要不然自动变速器机械部分会受到损坏。另外，自动变速轿车—[装
置空挡启动开关，使得汽车只能在“P”或“N”挡才能启动发动机，以避免在其他挡位上误启动时使汽车突然前窜。
R(Reverse)：倒挡，车辆倒后之用。通常要按下拨杆上的保险按钮，才可将拨
杆移至“r”挡。要注意的是：当车辆尚未完全停定时，绝对不可以强行转至“r”挡，否
则变速器会受到严重损坏。
N(Neutral)：空挡。将拨杆置于“N”挡上，发动机与变速器之间的动力已经切断
分离。如短暂停留可将拨杆置于此挡并拉出手制动杆，右脚可移离刹车踏板稍作休息。
D(Drive)：前进挡，用在一般道路行驶。由于各国车型有不同的设计，所以“D”
挡一般包括从1挡至高挡或者2挡至高挡，并会因车速及负荷的变化而自动换挡。
将拨杆放置在“D”挡上，驾车者控制车速快慢只要控制好油门踏板就可以了。
2(Second Gear)：1挡为前进挡，但变速器只能在1挡、2挡之间变换，不会
跳到3挡和4挡。将拨杆放置在2挡位，汽车会由1挡起步，当速度增加时会自动
转1挡。2挡可以用作上、下斜坡之用，此挡段的好处是当上斜或落斜时，车辆会
稳定地保持在1挡或2挡位置，不会因上斜的负荷或车速的不平衡、令变速器不停
地转挡。在落斜坡时，利用发动机低转速的阻力作制动，也不会令车子越行越快。
1(First Gear)：1挡也是前进挡，但变速器只能在1挡内工作。不能变换到其他
挡位。它用在严重交通堵塞的情况和斜度较大的斜坡上最能发挥功用。上斜坡或下
斜坡时，可充分利用汽车发动机的扭力。
自动变速器常识
——正确维护自动变速器
1.经常检查自动变速器油
自动变速器对油液的要求极其严格，它要求油液不仅有润滑、清洗、冷却作用，还应具有传递扭矩和传递液压以控制离合器、制动器的工作性能，所以自动变速器
油是一种特殊的高级润滑油，通常称之为“ATF”，其型号有很多种，国内常见的有Ford标准F型和GM标准DEXRONII型，使用时切记要认清。“ATF”型号不同，其
摩擦系数就不一样。若该使用DEXRONII型而错用为F型，则会使自动变速器发生
换挡冲击和制动器、离合器突然啮合的现象。F型错用为DEXRONII型则会引起自
动变速器内离合器、制动器打滑，加速摩擦片早期磨损。
另外，自动变速器油量的检查也很重要，自动变速器的生产厂家不同，工作液
的检查条件也就不同。检查时一般都要求在变速器热态（油温50℃—80℃）时将汽
车停放在水平路面上，发动机怠速运转（本田车规定发动机熄火），选挡杆放在P
位（日产车允许放在N位），此时抽出油尺擦净后重新插入再拔出检查，油面应达
到油尺上规定的上限刻度附近为准。
油质的检查，一般使用和维护人员因无检测设备，只能从外观上判断，可用手
指捻一捻，感觉一下粘度，用鼻子闻一闻气味如何，若已变色或有烧焦的气味，则
应更换新油。
2.自动变速器油的更换
多数自动变速器要求定期换油，换油周期一般为2—4万公里。放油前，应将变
速器预热到工作温度，以便降低油的粘度，确保油内杂质和沉淀物随油一起排出。
在预热和加油过程中，汽车应停放在水平地面，并拉紧手制动。
放完油后，视情况拆下机油盘，彻底清洗机油盘和过滤器滤网，然后再将机油
盘装好。加油时，先从加油口注入工作液达到规定的标准，起动发动机，在发动机
怠速运转的情况下，移动选挡杆经所有的挡位后回到P位，这样可使变速器迅速地
热起，然后再加油。
3.检查手动选挡机构
手动选挡机构从选挡杆到手动阀是通过连杆或拉线连接起来的，均有调整部位。手动手柄的位置应与自动变速器内的弹簧卡片位置一一对应，若不对应则需调整。
手动选挡机构的调整往往被忽视，有时自动变速器修理结束后，由于没有调整选挡
机构，最后导致换挡冲击力过大，甚至会造成事故。
4.制动带的调整
自动变速器的制动带为可调结构的均需调整，以补偿其正常磨损。制动带的调
整应遵照厂家的技术规定，调整后可通过道路试验判断调整的结果。制动带调整的
作业位置，视变速器的型号而不同。
5.停车挡的制动性能检查
在坡道上停车，应将选挡杆扳入P位，此时松开制动踏板，汽车应不会自行滑下。若需要将选挡杆从P位移开，应记住必须先踩下制动踏板，否则会摘不下来，
因此在停车挡无制动性能时应检查维修。
自动变速器的基本组成
自动变速器的厂牌型号很多，外部形状和内部结构也有所不同，但它们的组成基
本相同，都是由液力变矩器和齿轮式自动变速器组合起来的。常见的组成部分有液
力变矩器、行星齿轮机构、离合器、制动器、油泵、滤清器、管道、控制阀体、速
度调压器等，按照这些部件的功能，可将它们分成液力变矩器、变速齿轮机构、供
油系统、自动换挡控制系统和换挡操纵机构等五大部分。
1、液力变矩器
液力变矩器位于自动变速器的最前端，安装在发动机的飞轮上，其作用与采用
手动变速器的汽车中的离合器相似。它利用油液循环流动过程中动能的变化将发动
机的动力传递自动变速器的输入轴，并能根据汽车行驶阻力的变化，在一定范围内
自动地、无级地改变传动比和扭矩比，具有一定的减速增扭功能。
2、变速齿轮机构
自动变速器中的变速齿轮机构所采用的型式有普通齿轮式和行星齿轮式两种。
采用普通齿轮式的变速器，由于尺寸较大，最大传动比较小，只有少数车型采用。
目前绝大多数轿车自动变速器中的齿轮变速器采用的是行星齿轮式。
变速齿轮机构主要包括行星齿轮机构和换档执行机构两部分。
行星齿轮机构，是自动变速器的重要组成部分之一，主要由于太阳轮（也称中
心轮）、内齿圈、行星架和行星齿轮等元件组成。行星齿轮机构是实现变速的机构，速比的改变是通过以不同的元件作主动件和限制不同元件的运动而实现的。在速比
改变的过程中，整个行星齿轮组还存在运动，动力传递没有中断，因而实现了动力
换挡。
换挡执行机构主要是用来改变行星齿轮中的主动元件或限制某个元件的运动，
改变动力传递的方向和速比，主要由多片式离合器、制动器和单向超越离合器等组成。离合器的作用是把动力传给行星齿轮机构的某个元件使之成为主动件。制动器
的作用是将行星齿轮机构中的某个元件抱住，使之不动。单向超越离合器也是行星
齿轮变速器的换挡元件之一，其作用和多片式离合器及制动器基本相同，也是用于
固定或连接几个行星排中的某些太阳轮、行星架、齿圈等基本元件，让行星齿轮变
速器组成不同传动比的挡位。
3、供油系统
自动变速器的供油系统主要由油泵、油箱、滤清器、调压阀及管道所组成。油
泵是自动变速器最重要的总成之一，它通常安装在变矩器的后方，由变矩器壳后端
的轴套驱动。在发动机运转时，不论汽车是否行驶，油泵都在运转，为自动变速器
中的变矩器、换挡执行机构、自动换挡控制系统部分提供一定油压的液压油。油压
的调节由调压阀来实现。
4、自动换挡控制系统
自动换挡控制系统能根据发动机的负荷（节气门开度）和汽车的行驶速度，按
照设定的换挡规律，自动地接通或切断某些换挡离合器和制动器的供油油路，使离
合器结合或分开、制动器制动或释放，以改变齿轮变速器的传动化，从而实现自动
换挡。
自动变速器的自动换挡控制系统有液压控制和电液压（电子）控制两种。
液压控制系统是由阀体和各种控制阀及油路所组成的，阀门和油路设置在一个板块内，称为阀体总成。不同型号的自动变速器阀体总成的安装位置有所不同，有的装置于上部，有的装置于侧面，纵置的自动变速器一般装置于下部。
在液压控制系统中，增设控制某些液压油路的电磁阀，就成了电器控制的换挡控制系统，若这些电磁阀是由电子计算机控制的，则成为电子控制的换挡系统。
5、换挡操纵机构
自动变速器的换挡操纵机构包括手动选择阀的操纵机构和节气门阀的操纵机构等。驾驶员通过自动变速器的操纵手柄改变阀板内的手动阀位置，控制系统根据手动阀的位置及节气门开度、车速、控制开关的状态等因素，利用液压自动控制原理或电子自动控制原理，按照一定的规律控制齿轮变速器中的换挡执行机构的工作，实现自动换挡。
自动变速器的工作过程
自动变速器之所以能够实现自动换挡是因为工作中驾驶员踏下油门的位置或发动机进气歧管的真空度和汽车的行驶速度能指挥自动换挡系统工作，自动换挡系统中各控制阀不同的工作状态将控制变速齿轮机构中离合器的分离与结合和制动器的制动与释放，并改变变速齿轮机构的动力传递路线，实现变速器挡位的变换。
传统的液力自动变速器根据汽车的行驶速度和节气门开度的变化，自动变速挡位。其换挡控制方式是通过机械方式将车速和节气门开度信号转换成控制油压，并将该油压加到换挡阀的两端，以控制换挡阀的位置，从而改变换挡执行元件（离合器和制动器）的油路。这样，工作液压油进入相应的执行元件，使离合器结合或分离，制动器制动或松开，控制行星齿轮变速器的升挡或降挡，从而实现自动变速。
电控液力自动变速器是在液力自动变速器基础上增设电子控制系统而形成的。它通过传感器和开关监测汽车和发动机的运行状态，接受驾驶员的指令，并将所获得的信息转换成电信号输入到电控单元。电控单元根据这些信号，通过电磁阀控制液压控制装置的换挡阀，使其打开或关闭通往换挡离合器和制动器的油路，从而控制换挡时刻和挡位的变换，以实现自动变速。
● 自动变速器的使用
◆首先介绍自动变速器的各个档位的作用和使用方法
P停车挡：只有在车辆完全停稳时，才可挂入该挡，挂入该挡后，驱动车轮被机械装置锁止而使车轮无法转动。若想将排挡杆移出该位置，须踏下制动踏板并按下排挡杆手柄上的锁止按钮。
R倒车档：只有当车辆静止且发动机怠速运转时，才可挂人倒车挡，按下排挡杆手柄按钮，即可将排挡杆移入或移出倒车挡。在车辆前行时，不要误将排挡杆挂
入R挡，特别是在变速器处于应急状态时，千万不能在前行中挂人R挡，那样会使
自动变速器严重损坏。
N空挡：在点火开关打开状态下，车辆静止或车速低于5Km/h时，挂入该挡后，排挡杆会被锁止电磁铁锁止。若想移出该挡，需踏下制动踏板，同时按下手柄按钮，在车速高于5Km/h时，只需按下手柄按钮即可将排挡杆移入或移出N挡。
D驱动档：一般情况下可选用此挡，在D挡位置，变速器控制单元根据车速及
发动机负荷等参数，控制变速器在1-4挡中自由切换。
3坡路档：在有坡度的路面上行驶时可挂入该挡，此时变速器会在1-3挡中自动换挡，但不会换入4挡，这样，在下坡时提高了发动机的制动效果。
2长坡档：遇到较长距离的坡路时选用此挡，控制单元根据行驶速度及节气门
的开度变化，控制车辆在1、2挡中自动换挡，这样一方面避免了挂入不必要的高速挡，另一方面在下坡时可更好的利用发动机的制动效果。
1陡坡档：在上下非常陡峭的坡路时选用此挡，挂入1挡后，汽车总处于1挡
行驶状态，而不会换人其他3个前进挡位，这样一方面可以保证在爬坡时有足够的
动力，另一方面在下坡时可最大限度地利用发动机的制动效果。
◆自动变速器使用注意事项：
(1)只有排挡杆置于P、N位置时，方可起动发动机，在点火开关打开状态下，
若想移出这两个挡位，必须先踏下制动踏板，同时按下手柄按钮，才可将排挡杆移
入其他挡位。
(2)P挡可作为手制动的辅助制动器，但不可替代手制动器。
(3)车辆被牵引时排挡杆须置于N位置，牵引时车速不可超过50Km/h，牵引距
离也不能超过50Km，若需牵引更长的距离，需将驱动车轮升离地面。
(4)若自动变速器的控制单元因电气故障而导致其进入应急状态，此时只有3、1、R挡可以工作，不要认为尚有挡位可用，就不去修理，应及时查明故障并排除，否
则会损坏自动变速器内的多片离合器。
(5)自动变速器车无法用牵引或推动起动的方法起动发动机，因为ATF油泵不工作，自动变速器无法建立起正常的工作油压。
(6)在寒冷的冬季，行车前先起动发动机预热1分钟后再挂挡行驶。
(7)高速行驶或下坡时挂N挡滑行,部分驾驶员认为在高速行驶或下坡时挂N挡
滑行可以节省燃油，其实这是非常错误而且危险的做法。自动变速器在汽车行驶时
输出轴转速较高，而此时如果发动机转入怠速状态(挂N挡时)，变速器会出现供油
不足，尤其对多片式离合器而言更是容易因为缺少润滑、冷却而烧损。
● 自动变速器的养护
任何机械的使用都要有维护，而自动变速器的维护最重要的就是自动变速器油
的检查和更换。自动变速器内注入一种叫做ATF的润滑油，即自动变速器油，它的
作用除了润滑、降温和清洗以外，更主要的是通过油的流动传递扭矩，也就是传递
发动机和变速箱之间的动力。ATF油的工作温度一般在140摄氏度左右，因此对油
的质量要求很高，还必须保持清洁。
◆变速器油的检查
如果车主愿意，可以自己检查自动变速器油液面。检查时汽车应停放在平坦的
路面上，发动机怠速运转，换挡杆位于P位。
第一步：将换挡杆移到１挡再从１挡移到P挡。通过每个挡位时稍有停留，确
保每个挡位啮合和脱开。
第二步：打开发动机舱盖。
第三步：拉起油尺端锁杆，拔出油尺擦干，然后将其推到油底。
第四步：拉出油尺读取液面高度，液面须符合下列条件：冷态变速器：应从
+20℃一侧读取，液面应保持在MAX到MIN之间。热态变速器：液面应从标有+80℃一侧读取，液面应保持在MAX到MIN之间。冷态表示发动机运行少于１min，最高
室温35℃。汽车至少行驶20Km为热状态。
第五步：如需添加变速器油可通过油尺管上端，过程如下：读取+20℃一侧加注0.25L，液面可从MIN升到MAX。从+80℃的一侧加注0.4L，液面可从MIN上升到MAX。
第六步：在变速器油检查过程中，一定要保证干净，避免尘土微粒进入变速器，导致变速器过早损坏。
第七步：如果发现变速器油面出现不正常现象，首先进行简单的目视检查，看
看是否存在明显的泄漏或者其他故障，最好还是送到特约售后服务中心进行检查和
排除故障。
◆自动变速器油的更换
自动变速器油的更换应参照使用手册严格执行，更换里程一般为2-4万公里或
者被放置一年以上。车辆在比较恶劣的条件下使用时，一定要根据汽车的保有时间
和行驶里程提前更换变速器油。
很多车主认为，更换自动变速器油与更换机油等没有很大区别，其实不然，两
者是有很大区别的。采用传统的排放和加注的方式进行自动变速器油的更换会在液
力变矩器和冷却管中残留75%的旧变速器油，新的自动变速器油加入以后，会很快
被污染，达不到更换的目的。为100%地更换自动变速器中的传动液，需要专业的
设备来完成，需要车主到4S进行更换，并且最好是更换原厂的ATF油。
◆自动变速器的常见故障
自动变速器在使用过程中常见的故障有自动换档不良、换挡时冲击较大、挂上
档后不能行驶、挂入P位不能将车停稳、变速器打滑、升档迟缓、跳档频繁等。自
动变速器发生故障时，首先应对以下几项进行检查：
1、自动变速器油量的检查（参见养护）。
2、检查自动变速器油的质量：在检查自动变速器油的数量时，同时检查自动变速器油的质量。若自动变速器油变色或有焦臭味，则应尽快将汽车送到修理厂进行拆检。
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
无线传感器网络的特点
无线传感器网络的特点 大规模网络 为了获取精确信息，在监测区域通常部署大量传感器节点，传感器节点数量可能达到成千上万，甚至更多。传感器网络的大规模性包括两方面的含义：一方面是传感器节点分布在很大的地理区域内，如在原始大森林采用传感器网络进行森林防火和环境监测，需要部署大量的传感器节点；另一方面，传感器节点部署很密集，在一个面积不是很大的空间内，密集部署了大量的传感器节点。 传感器网络的大规模性具有如下优点：通过不同空间视角获得的信息具有更大的信噪比；通过分布式处理大量的采集信息能够提高监测的精确度，降低对单个节点传感器的精度要求；大量冗余节点的存在，使得系统具有很强的容错性能；大量节点能够增大覆盖的监测区域，减少洞穴或者盲区。 自组织网络在 传感器网络应用中，通常情况下传感器节点被放置在没有基础结构的地方。传感器节点的位置不能预先精确设定，节点之间的相互邻居关系预先也不知道，如通过飞机播撒大量传感器节点到面积广阔的原始森林中，或随意放置到人不可到达或危险的区域。这样就要求传感器节点具有自组织的能力，能够自动进行配置和管理，通过拓扑控制机制和网络协议自动形成转发监测数据的多跳无线网络系统。在传
感器网络使用过程中，部分传感器节点由于能量耗尽或环境因素造成失效，也有一些节点为了弥补失效节点、增加监测精度而补充到网络中，这样在传感器网络中的节点个数就动态地增加或减少，
从而使网络的拓扑结构随之动态地变化。传感器网络的自组织性要能够适应这种网络拓扑结构的动态变化。动态性网络传感器网络的拓扑结构可能因为下列因素而改变：①环境因素或电能耗尽造成的传感器节点出现故障或失效；②环境条件变化可能造成无线通信链路带宽变化，甚至时断时通；③传感器网络的传感器、感知对象和观察者这三要素都可能具有移动性；④新节点的加入。这就要求传感器网络系统要能够适应这种变化，具有动态的系统可重构性。 可靠的网络 传感器网络特别适合部署在恶劣环境或人类不宜到达的区域，传感器节点可能工作在露天环境中，遭受太阳的暴晒或风吹雨淋，甚至遭到无关人员或动物的破坏。传感器节点往往采用随机部署，如通过飞机撒播或发射炮弹到指定区域进行部署。这些都要求传感器节点非常坚固，不易损坏，适应各种恶劣环境条件。由于监测区域环境的限制以及传感器节点数目巨大，不可能人工“照顾每个传感器节点，网络的维护十分困难甚至不可维护。传感器网络的通信保密性和安全性也十分重要，要防止监测数据被盗取和获取伪造的监测信息。因此，传感器网络的软硬件必须具有鲁棒性和容错性。
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.360docs.net/doc/0a7642760.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：
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