收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

面向森林火灾监测的无线传感器网络技术的研究

张军国  
【摘要】: 森林防火具有重要的生态意义、社会意义和经济意义。利用先进的技术手段快速有效地获取和描述森林环境变量信息,以实现森林火灾的自动监测是森林防火的前提和保障。 本文提出了将GPRS和ZigBee无线传感器网络技术引入到森林火灾监测中的方案,对面向森林火灾监测应用的无线传感器网络技术所面临的应用基础性问题,如系统构建、通信协议选择、节点开发、路由协议仿真研究、定位算法改进以及网络内部通信衰减模型建立等进行了研究,主要研究内容和结论如下: 1、结合森林火灾监测应用需求特点,提出了基于GPRS和ZigBee无线传感器网络技术的森林火灾监测系统,研制了面向森林火灾监测的无线传感器网络节点,包括普通节点和协调节点。该方案目前在国内尚无实际应用的报道。 2、改进了无线传感器网络中节点自定位经典算法DV-Hop算法。针对DV-Hop算法及已有DV-Hop改进算法存在的不足,提出了基于最小均方误差准则以及加权平均法来修正网络平均每跳距离的改进方案,通过仿真验证表明,本文改进算法相对已有的改进算法性能略优,但与DV-Hop算法相比具有明显优势。 3、对ZigBee网络的层次路由协议中的典型算法进行了重点研究和比较,利用NS2网络仿真软件对LEACH协议及其改进算法LEACH-C协议进行了仿真研究和比较,确定了适用于本文所构建的面向森林火灾监测的树型拓扑结构的具体路由协议类型。 4、对2.4GHz的无线通信传输信号在人工林环境中的传播特性进行研究,建立了人工林环境下2.4GHz的无线电波信号场强衰减预测模型(?),其中d是测试点与信号发射模块之间的距离(单位:m);确定了2.4GHz信号在人工林最大通信距离为51.618m;提出了无线传感器网络节点在人工林中按照等边三角形(等边菱形)的方式排列的方案,节点之间的距离取51.618m和(?)中间的较小值,其中r为传感器感知半径(单位:m);为人工林无线传感器网络节点布置提供了重要的理论依据。 5、建立了基于ZigBee无线传感器网络的森林火灾监测系统的原型系统,通过对原型系统的调试验证了本文主要研究成果。 总之,本文研究成果为基于ZigBee无线传感器技术的森林火灾监测系统的实际应用提供了基础,为推进我国森林火灾监测工作的信息化、自动化与智能化提供了一种有效的新思路。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 于林峰;肖丽;;一种基于WSN的协议改进算法分析[J];上海理工大学学报;2009年04期
2 樊莉;肖坤;;无线传感器网络的军事应用研究[J];网络安全技术与应用;2007年10期
3 陈斌;;无线传感器网络的发展与应用[J];科技风;2010年02期
4 张雷;刘银平;唐大鹏;;无线传感器网络LEACH路由协议的研究与改进[J];微型机与应用;2010年15期
5 徐敬东;李淼;赵文耀;卢华君;;能量感知的无线传感器网络路由协议[J];计算机工程;2010年18期
6 史龙,王福豹,段渭军,任丰厚;无线传感器网络Range-Free自身定位机制与算法[J];计算机工程与应用;2004年23期
7 杨博夫;无线传感器网络路由协议研究[J];中国科技信息;2005年22期
8 戴世瑾;张翼德;李乐民;;无线传感器网络的路由协议研究与分析[J];计算机应用研究;2006年12期
9 季莹莹;章坚武;;无线传感器网络路由协议改进方案[J];杭州电子科技大学学报;2007年05期
10 李梁;刘琳岚;舒坚;陈英;;基于可靠最小跳数场的路由协议研究[J];微计算机信息;2007年34期
11 王威;唐文胜;罗娟;;基于GloMosim的无线传感器网络路由协议仿真研究[J];计算机与现代化;2008年02期
12 余向阳;;无线传感器网络研究综述[J];单片机与嵌入式系统应用;2008年08期
13 胡冀;秦会斌;郑梁;;无线智能传感器网络化的设计与实现[J];电子器件;2008年04期
14 付伟;邢恺;赵松;韩贤东;;一种新颖的无线传感器网络双向路由协议[J];计算机工程与科学;2009年09期
15 徐晨;曹磊;章国安;顾金媛;;无线传感器网络多sink路由技术研究[J];计算机应用研究;2010年03期
16 张习胜;;ZigBee无线网络协议的路由算法分析与实现[J];电子元器件应用;2010年07期
17 冯延蓬;仵博;;矿井环境下的无线传感器网络路由协议研究[J];煤炭工程;2010年08期
18 余华;吕宁波;;基于无线传感器网络的农田信息采集系统的研究[J];河南农业科学;2011年05期
19 胡仕强;;无线传感器网络的路由协议分析研究[J];机械与电子;2010年S1期
20 张利琼;陶昆;;无线传感器网络路由协议研究[J];山西电子技术;2011年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 彭刚;刘戎;;一种改进的无线传感器网络DV-Hop定位算法[A];广西计算机学会25周年纪念会暨2011年学术年会论文集[C];2011年
2 杨非;牛长流;;无线传感器网络中基于能量的路由协议分析[A];2008通信理论与技术新发展——第十三届全国青年通信学术会议论文集(下)[C];2008年
3 孙昊;;无线传感器网络中能量有效路由协议的研究与分析[A];四川省通信学会2007年学术年会论文集[C];2007年
4 谭定忠;邱英;师柱;张厚琛;高明;;基于无线传感器网络的温度监测技术研究[A];2009中国仪器仪表与测控技术大会论文集[C];2009年
5 胡文基;徐明伟;;无线传感器网络安全路由协议分析[A];2006年全国通信软件学术会议论文集[C];2006年
6 韦小铃;王玉斌;余兴超;董荣胜;;无线传感器网络LEACH路由协议的研究与改进[A];广西计算机学会2010年学术年会论文集[C];2010年
7 徐太兵;金仁成;褚金奎;王立鼎;;无线传感器网络的建模分析[A];第十届全国敏感元件与传感器学术会议论文集[C];2007年
8 严化宁;孙超;;无线传感器网络中改进的最大似然估计定位算法[A];2009年西安-上海声学学术会议论文集[C];2009年
9 武峥;张淑芳;;无线传感器网络路由协议在交通监控系统中的应用[A];中国航海学会通信导航专业委员会2005年学术年会论文集[C];2005年
10 季莹莹;章坚武;;无线传感器网络路由协议改进方案[A];浙江省电子学会第七次会员代表大会暨2007学术年会论文集[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 张军国;面向森林火灾监测的无线传感器网络技术的研究[D];北京林业大学;2010年
2 陈迅;无线传感器网络通信协议及定位算法研究[D];复旦大学;2007年
3 高腾;能量高效的无线传感器网络分簇路由协议研究[D];大连理工大学;2011年
4 龚本灿;无线传感器网络路由技术研究[D];武汉理工大学;2009年
5 马永波;无线传感器网络精确动态定位及其安全性问题研究[D];吉林大学;2010年
6 任彦;无线传感器网络覆盖与拓扑控制理论与技术研究[D];北京交通大学;2008年
7 赵宝康;无线传感器网络隐私保护关键技术研究[D];国防科学技术大学;2009年
8 孙中皋;无线传感器网络能量高效路由协议研究[D];大连海事大学;2011年
9 汤波;无线传感器网络低功耗数据路由协议与传输技术研究[D];电子科技大学;2010年
10 姚兰;无线传感器网络中路由协议及其安全性研究[D];东北大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 武仲寅;无线传感器网络在智能公交系统中的应用[D];江苏大学;2007年
2 王平;无线传感器网络节能路由协议研究[D];山东大学;2010年
3 陈建兵;无线传感器网络分簇路由协议的研究[D];武汉理工大学;2011年
4 陶孝收;无线传感器网络覆盖控制与路由协议的研究[D];电子科技大学;2010年
5 杨志明;无线传感器网络分簇路由协议研究[D];兰州理工大学;2010年
6 童牧;无线传感器网络低能耗路由协议的研究[D];东华大学;2011年
7 仲新林;无线传感器网络中地理位置路由协议研究[D];南京航空航天大学;2010年
8 王刚;无线传感器网络中结合数据融合的分簇式路由协议研究[D];安徽大学;2010年
9 邢明彦;基于粒子群优化的无线传感器网络节点定位算法的研究[D];武汉理工大学;2010年
10 于涛;无线传感器网络定位算法研究[D];山东轻工业学院;2011年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 特约撰稿 江家兴;浅述无线传感器网络安全[N];通信信息报;2007年
2 温雅路;利用无线传感器网络提高地质灾害监测能力[N];人民邮电;2008年
3 赛迪顾问信息产业研究中心高级咨询师 王坤;国内外物联网技术研究进展[N];通信产业报;2009年
4 本报记者 姚传富;科学准确地认识物联网[N];人民邮电;2009年
5 美国专利律师 谭文晔 薛之扬;无线传感器网络技术专利分析[N];科技日报;2010年
6 沈建苗 编译;理智部署无线传感网[N];计算机世界;2010年
7 卞 辑;无线传感器网络观测平台投入应用[N];中国气象报;2011年
8 本报记者 赵建国;无线传感器网络改变未来世界[N];中国知识产权报;2011年
9 ;无线传感器网络供电获新援[N];计算机世界;2004年
10 博强;无线传感器网络仰赖Zigbee[N];计算机世界;2004年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978