近些年來(lái),隨著數(shù)字電子技術(shù)、無(wú)線通訊技術(shù)以及微處理系統(tǒng)技術(shù)的發(fā)展,無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)（Wireless Sensor Network,WSN）取得了巨大的進(jìn)步。伴隨WSN技術(shù)的日趨成熟,WSN在目標(biāo)檢測(cè),監(jiān)控,跟蹤,控制等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。因此,我們利用WSN進(jìn)行管道漏水監(jiān)測(cè)。依據(jù)大量資料分析發(fā)現(xiàn),WSN中的傳感器節(jié)點(diǎn)在管道漏水監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用中存在三個(gè)方面的問(wèn)題,一是節(jié)點(diǎn)自身能量消耗問(wèn)題,二是節(jié)點(diǎn)在傳遞信息過(guò)程中時(shí)鐘同步問(wèn)題,三是節(jié)點(diǎn)自身計(jì)算能力和存儲(chǔ)空間有限問(wèn)題。節(jié)點(diǎn)能量消耗問(wèn)題與整個(gè)WSN的生命周期密切相關(guān),節(jié)點(diǎn)時(shí)鐘同步問(wèn)題影響到數(shù)據(jù)融合的準(zhǔn)確性,節(jié)點(diǎn)計(jì)算能力和存儲(chǔ)空間有限問(wèn)題限制了收到漏水信息后及時(shí)進(jìn)行計(jì)算漏水點(diǎn)位置。本論文是圍繞這三個(gè)問(wèn)題展開研究的,同時(shí)作為管道漏水監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的三個(gè)關(guān)鍵技術(shù)。首先,在查閱大量相關(guān)文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上對(duì)國(guó)內(nèi)外經(jīng)典的無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)節(jié)能方式進(jìn)行了深入分析研究,研究表明具有休眠/喚醒方式的傳感器節(jié)點(diǎn)節(jié)能性最佳。因此,通過(guò)編寫程序完成WSN各節(jié)點(diǎn)隨時(shí)休眠/喚醒,達(dá)到一定的節(jié)能效果。同時(shí),對(duì)經(jīng)典路由協(xié)議進(jìn)行分析后,選擇改進(jìn)閾值敏感的高能效傳感器網(wǎng)絡(luò)協(xié)議（Impro... 

【文章來(lái)源】：內(nèi)蒙古師范大學(xué)內(nèi)蒙古自治區(qū)

【文章頁(yè)數(shù)】：65 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

平面結(jié)構(gòu)示意圖

第2章無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的概述7圖2-1平面結(jié)構(gòu)示意圖圖2-2分級(jí)結(jié)構(gòu)示意圖2.2無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)特征及關(guān)鍵技術(shù)2.2.1無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)特征與傳統(tǒng)方式下的網(wǎng)絡(luò)相比較，WSN具有以下特點(diǎn)：（1）控制方式自由。WSN雖然將傳感器節(jié)點(diǎn)和基站統(tǒng)一控制起來(lái)，但是區(qū)域內(nèi)各節(jié)點(diǎn)之間以分散式的方式進(jìn)行控制，主機(jī)的各部分功能和路由協(xié)議最終由網(wǎng)絡(luò)終端控制，實(shí)現(xiàn)主機(jī)獨(dú)立運(yùn)行，所以WSN的強(qiáng)度高，抗破壞性強(qiáng)。（2）組建自由。WSN的組建者能夠在任意時(shí)間和地點(diǎn)，將WSN快速地建立起來(lái)，形成一個(gè)完善的系統(tǒng)，不會(huì)受到外界環(huán)境的干擾和限制，建立成功后的組網(wǎng)系統(tǒng)的后期管理和維護(hù)工作也同樣在網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)部進(jìn)行。（3）網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)自由。WSN具有隨時(shí)進(jìn)行變化的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，例如在組建網(wǎng)絡(luò)過(guò)程中，WSN節(jié)點(diǎn)的數(shù)量可以根據(jù)需要隨時(shí)增加和減少，最終形成的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖可以隨時(shí)進(jìn)行對(duì)應(yīng)的合并和分開。2.2.2無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵技術(shù)WSN有幾大關(guān)鍵技術(shù)，在日常生活以及工業(yè)生產(chǎn)中起到關(guān)鍵作用：（1）混沌加密技術(shù)密碼學(xué)主要研究的是利用一些方式將有用的信息隱藏，授權(quán)人只有獲取正確的授權(quán)方向（例如解碼指令）才能解讀出正確的信息內(nèi)容，將可讀信息轉(zhuǎn)換成無(wú)法讀取的技術(shù)稱為加密技術(shù)。WSN中對(duì)稱密鑰體制技術(shù)是最具代表性的，也可稱為是一項(xiàng)耗能低，計(jì)算量簡(jiǎn)單的密碼算法。WSN中判斷密碼技術(shù)是否標(biāo)準(zhǔn)恰當(dāng)一般有三個(gè)方面：能量消耗的多少、密碼算法所需要的具體長(zhǎng)度、處理數(shù)據(jù)所要花費(fèi)的時(shí)間。其中密碼算法包括對(duì)稱加密算法和高級(jí)加密算法。而混沌加密技術(shù)是屬于高級(jí)加密算法，結(jié)合了混亂、擴(kuò)散以及動(dòng)力學(xué)機(jī)制的多項(xiàng)算法原則。

內(nèi)蒙古師范大學(xué)碩士學(xué)位論文10第3章WSN節(jié)點(diǎn)喚醒與I-TEEN路由協(xié)議應(yīng)用本文研究地下管道漏水的監(jiān)測(cè)，將WSN應(yīng)用于地下環(huán)境，然而地下環(huán)境無(wú)法外接交流電源，只能依賴電池供電，而電池電量是有限的，能耗成為所要研究的重點(diǎn)。因此，本節(jié)通過(guò)WSN節(jié)點(diǎn)喚醒方式和I-TEEN路由協(xié)議的應(yīng)用，使節(jié)點(diǎn)最大程度上節(jié)能。3.1WSN節(jié)點(diǎn)喚醒傳統(tǒng)方式下無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)為單向形式，也就是說(shuō)，將節(jié)點(diǎn)開啟后，放到監(jiān)測(cè)區(qū)域，使其一直處于工作狀態(tài)，直到監(jiān)測(cè)到漏水信息。這種工作方式短期內(nèi)可以滿足監(jiān)測(cè)需求，但是在沒(méi)有漏水的情況下的工作方式在理論上是一種能耗上的浪費(fèi)，長(zhǎng)時(shí)間的話會(huì)造成漏水沒(méi)有監(jiān)測(cè)到，而大量節(jié)點(diǎn)能耗殆盡，需要再次更換節(jié)點(diǎn)。這不僅增加了成本，而且漏水監(jiān)測(cè)效果會(huì)大大降低。所以具有休眠/喚醒雙向方式的WSN應(yīng)運(yùn)而生。在WSN監(jiān)控系統(tǒng)的運(yùn)行過(guò)程中，系統(tǒng)由大量的傳感器節(jié)點(diǎn)構(gòu)成，而同一區(qū)域內(nèi)由多個(gè)節(jié)點(diǎn)共同采集信息的區(qū)域被稱為監(jiān)控區(qū)域，在該監(jiān)控區(qū)域內(nèi)的所有節(jié)點(diǎn)通常不需要都處于工作狀態(tài)，因此采用休眠/喚醒[32]策略來(lái)降低系統(tǒng)能耗，當(dāng)系統(tǒng)需要進(jìn)行處理數(shù)據(jù)時(shí)，將系統(tǒng)從“休眠”中“喚醒”。當(dāng)發(fā)現(xiàn)漏水現(xiàn)象時(shí)，路由節(jié)點(diǎn)迅速向漏水區(qū)域布置的分節(jié)點(diǎn)發(fā)送一個(gè)喚醒信息，此時(shí)漏水區(qū)域所有節(jié)點(diǎn)更新工作節(jié)點(diǎn)信息。通過(guò)該技術(shù)可以有效地防止監(jiān)控區(qū)域出現(xiàn)所有節(jié)點(diǎn)都處于休眠狀態(tài)的情況，并可以實(shí)時(shí)根據(jù)喚醒信號(hào)改變工作狀態(tài)。具體過(guò)程如圖3-1所示：圖3-1節(jié)點(diǎn)喚醒流程圖

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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