生理无线传感器网络技术研究(4)
1.2.2 论文内容安排
本文的组织结构如下：
第一章：绪论
阐述了本文研究的背景和目的，简要分析了传感器网络的国内外研究现状。
第二章：无线传感器网络
阐述了无线传感器网络的基本概念，详细介绍了无线传感器网络的体系结构和相关技术。
第三章：系统总体设计方案
本章对无线网络协议ZigBee技术进行了相关的阐述，通过对整个无线传感器网络测量系统的需求进行分析的基础上，分别提出了无线传感器网络硬件和软件平台的体系结构的设计。并给出了整个平台的硬件连接。
第四章：无线传感器网络节点的硬件平台设计
本章首先从传感器、处理器、无线通信、A/D转换、电源等方面对无线传感器网络节点进行模块化设计。重点介绍了射频通信模块的电路设计。从而给出了一个无线传感器网络节点的硬件设计方案。
第五章：无线传感器网络节点的软件平台设计，重点介绍射频无线通信的驱动程序设计。
2 无线传感器网络
2.1 无线传感器网络的基本概念
无线传感器网络是以微型传感器节点为中心，节点通常是一种微型嵌入式系统设备，综合了微智能传感器技术、嵌入式计算技术、分布式低功耗信息处理技术、无线通信技术和弱能源依赖技术，继承了网络终端和路由器的功能，执行一种全新的信息获取和处理模式，可以完成数据的采集、处理、聚合、存储、转发等功能以及进行无线通信、协同合作等，目的是感知、采集和处理网络覆盖范围内感知对象的信息，并转发给观察者。
无线传感器网络和基于无线传感器网络的自主智能系统是涉及微机电系统、计算机、通信、自动控制、人工只能等多学科的综合性技术。
MEMS的迅速发展奠定了设计和实现片上系统（system on chip,SOC)的基础，使得将多种传感器集成为一体，制造小型化、低成本、多功能的传感器节点成为可能。
大量的MEMS传感器节点只有通过低功耗的无线电通信技术连成网络才能够发挥其整体的综合作用；更小、更廉价的低功耗计算机设备代表的“后PC时代”冲破了传统台式计算机和高性能服务器的设计模式，普及的网络化带来了难以估量的计算处理能力。
在通信方式上，无线电、红外、声等多种无线通信技术的发展为微传感器间通信提供了多种选择，尤其是以IEEE802.15.4为代表的无线电通信标准的出现，无疑为无线传感器网络的发展奠定了坚实的基础。
以上几个反面的告诉发展孕育出了许多新的信息获取和处理模式，无线传感器网路就是其中一例。随机分布的、集成有传感器。数据处理单元和通信模块的微小节点通过自组织的方式构成网络，借助于节点中内置的形式多样的传感器感知所在周边环境中的各种信号，并通过无线通信传送信息，由此构成了无线传感器网络[6]。
2.2 无线传感器网络的体系结构
目前，具有代表性的无线传感器网络的体系结构分为两类：一类是基于分簇的层次结构模型；另外一类是水平结构。分簇层次结构可以有效均衡各个传感器网络的负载，避免路由建立时出现的泛洪问题，整个网络中有若干无线节点组成，每个无线节点都具有感知、路由和动态自组织等功能，为了能够将这些节点的感知信息有效的传送给监控中心，系统将在一定区域内的节点分为一簇，簇与簇之间通过簇头转发节点进行簇间信息的转发，簇头转发节点再将感知信息通过网络传送到控制中心。
一个典型的无线传感器网络的体系构建包括分布式传感器节点、接收和发送器、互联网以及用户接口界面等，如图2-1所示。其中传感器节点是基本和核心单元，负责传感和信息预处理，响应监控主句的指令和发送数据。每个节点都能收集数据并利用自带的处理器对感知数据进行初级处理，由于节点功率的限制，其传递距离有限，节点会寻找临近的节点作为传输中继，将相关信息通过多跳中继发送到网关节点Sink。网关几点是一种特殊的节点，拥有相对较强的处理器和较大的存储器空间，具有更大的处理能力和发送范围，功能是先对网络总的普通节点传输过来的数据进行初步处理，然后与外部网络相连，将有用的信息通过长距离或临时建立的Sink链路将整个区域内的数据传输到远程中心进行集中处理[7]。
下一篇：基于天光偏振模式的导航技术研究