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《河北工业大学》 2007年
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无线传感器网络节能技术的研究

张彪  
【摘要】: 传感器技术、微机电系统、现代网络和无线通信等技术的进步,推动了具有现代意义的无线传感器网络的产生和发展。 传感器节点是构建无线传感器网络的基本单元,对于大部分无线传感器网络,节点数目众且多靠电池供给能量,采用更换电池的方法来补充能量是不现实的,因此低功耗传感器节点的研制,对于延长网络的生命周期具有非常重要的意义。 本文分析了无线传感器网络能耗特点,研究了当前传感器网络的节能技术及节能策略。作者主要工作如下: 1.分析了传感器网络的能耗特点,确定能量消耗的主要部分是无线通信。从软件、硬件两个方面进行节能设计,首先是降低硬件节点的功耗,在满足网络连通性的情况下使节点能耗降到最低;其次是软件设计,包括DPM技术和网络通信协议的实现,当无线传感器网络节点中的单元模块处于空闲状态时,处理器通过指令将空闲模块关闭或设置为睡眠模式。 2.根据软硬件设计节能策略,选取MSP430F149单片机作为微控制器,nRF905无线收发芯片及低功耗数字集成传感器构建低功耗传感器网络节点;根据nRF技术制定了简洁的数据通信帧格式,减少了无线通信的数据量,编写了点对多点的网络通信协议。
【学位授予单位】:河北工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:TN929.5;TP212.9

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【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前4条
1 王华斌;基于射频技术的无线应变监测系统研究[D];中北大学;2010年
2 赵文亮;无线应变测试系统设计[D];中北大学;2011年
3 孟勇涛;基于嵌入式系统的物联网网关研究与实现[D];北京邮电大学;2012年
4 郭成磊;货车安全监测用风力电源的研究[D];西南交通大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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2 郑霖,曾志民,万济萍,王建明;基于IEEE802.15.4标准的无线传感器网络[J];传感器技术;2005年07期
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4 高章飞;朱善安;;基于MSP430和nRF905的多点无线通讯模块[J];电子器件;2006年01期
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【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李淼,陈怀奎;基于MSP430F449的电容器投切电路设计[J];安徽电气工程职业技术学院学报;2005年03期
2 黄布毅;何超前;李冬富;石军;;基于无线传感器网络的家庭安防报警系统设计[J];安防科技;2008年03期
3 郑君刚;吴成东;刘大任;韩中华;白亮;;基于无线传感器网络技术智能家居报警系统设计[J];安防科技;2008年05期
4 秦霆镐;于坤;池仁柱;;基于MSP430的非接触式指纹IC卡门禁系统的设计[J];安防科技;2009年03期
5 刘海波;邹涛;翁哲;;无线传感器网络在执勤枪械定位中的应用[J];安防科技;2009年09期
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中国重要会议论文全文数据库 前10条
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2 刘昊;;面向电子智能服装的人体无线传感器网络构建[A];“力恒杯”第11届功能性纺织品、纳米技术应用及低碳纺织研讨会论文集[C];2011年
3 张寅;孔祥东;艾超;;基于总线技术的双线智能润滑系统研究[A];中国机械工程学会流体传动与控制分会第六届全国流体传动与控制学术会议论文集[C];2010年
4 刘珩;安建平;邓轶敏;;移动型传感器网络协议及组播体系结构分析[A];2005年海峡两岸三地无线科技学术会论文集[C];2005年
5 李雄伟;杨义先;周希元;;无线传感器网络路由协议安全性研究[A];2005年信息与通信领域博士后学术会议论文集[C];2005年
6 马天;黄建国;陈建峰;;WSN监测系统中声压分布二维可视化研究[A];第十四届全国信号处理学术年会(CCSP-2009)论文集[C];2009年
7 邹进贵;邱卫宁;徐亚明;花向红;李琴;;GNSS天线阵列接收机与无线传感器网络在灾害监测中的集成方法研究[A];中国测绘学会第九次全国会员代表大会暨学会成立50周年纪念大会论文集[C];2009年
8 赵洪飞;杜晓通;王磊;;低功耗WSNs技术在油管检漏系统中的应用研究[A];第十届中国科协年会论文集(二)[C];2008年
9 洪赢政;陈伟;陈强;;分布式脉冲干粉自动灭火信号反馈系统设计与实现[A];自主创新与持续增长第十一届中国科协年会论文集(3)[C];2009年
10 刘晓东;;北斗卫星在实时监测潜标中的设计应用[A];经济发展方式转变与自主创新——第十二届中国科学技术协会年会(第二卷)[C];2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 张晋;无线传感器网络覆盖控制算法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 王蕊;无线传感器网络部署与拓扑控制研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
3 赵扬锋;煤岩变形破裂电荷感应规律的研究[D];辽宁工程技术大学;2010年
4 孙玉婷;基于柱形换能器的水下传感器网络组网协议研究[D];中国海洋大学;2009年
5 罗汉江;海洋监测传感器网络关键技术研究[D];中国海洋大学;2010年
6 郭瑛;基于事件触发的无线传感器网络关键技术研究[D];中国海洋大学;2010年
7 周鹏;水下传感器网络海上试验平台的研究与设计[D];中国海洋大学;2010年
8 张书奎;无线传感器网络中信息分发的可靠性研究[D];苏州大学;2010年
9 窦亚玲;基于直觉模糊集的多约束网络路由决策方法研究[D];华中科技大学;2010年
10 蒋鼎国;无线传感器网络农业信息监控系统设计与数据融合研究[D];江南大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 袁媛;便携式睡眠监测系统及其分析软件的研究与实现[D];南京医科大学;2010年
2 叶青;基于可信的无线传感器网络认证技术的研究[D];安徽工程大学;2010年
3 谌业滨;无线传感器网络自身健康状态融合机制研究[D];南昌航空大学;2010年
4 高丽丽;大功率电动汽车多功能智能快速充电机的研究[D];山东科技大学;2010年
5 张睿;农电自动抄表技术研究[D];山东科技大学;2010年
6 乔田田;无线传感器网络路由协议研究[D];山东科技大学;2010年
7 骆科学;基于ZigBee的无线传感器网络节点在矿井机车运输监控系统中的应用研究[D];山东科技大学;2010年
8 李鹏;基于MSP430的汽车轮胎压力监测系统[D];山东科技大学;2010年
9 赵杰;基于无线传输的主井绞车温度监测系统设计[D];山东科技大学;2010年
10 彭慧;面向离散型制造业的嵌入式MES检测终端开发[D];浙江理工大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 栾建海,李众立,黄晓芳;Linux 2.6内核分析[J];兵工自动化;2005年02期
2 田海燕;刘婷;刘伟;;基于无线收发芯片nRF905的矿工定位模块[J];兵工自动化;2008年08期
3 喻言;欧进萍;;结构应变的无线监测及融合技术[J];传感技术学报;2006年04期
4 顾建平,夏春燕;自举电路在MOSFET驱动中的应用[J];常州工学院学报;2000年04期
5 关静,胡圣尧;基于nRF905的星形无线数传系统的设计和实现[J];常州工学院学报;2005年04期
6 龚春英;刘煜;肖岚;;几种MOSFET驱动电路的研究[J];电源技术应用;2001年03期
7 崔加前;李长安;宋秀磊;;单片机中数字滤波算法的实现[J];电脑学习;2006年01期
8 刘勇;侯荣旭;;浅谈物联网的感知层[J];电脑学习;2010年05期
9 吴政球;干磊;曾议;冷贵峰;罗建中;;风力发电最大风能追踪综述[J];电力系统及其自动化学报;2009年04期
10 高豪;穆帅;;基于DSP的PWM波形产生方法[J];电脑与信息技术;2008年06期
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 丁永红;近距离无线遥测技术研究[D];中北大学;2005年
2 何东霞;风力发电用盘式永磁同步发电机的设计研究[D];湖南大学;2006年
3 卢汉辉;蓄电池组充电管理系统关键技术的研究[D];上海交通大学;2007年
4 杨剑;基于nRF905的无线射频数据采集系统的开发与实现[D];中南大学;2007年
5 李丽;基于虚拟仪器技术的应变测试系统的研究与开发[D];内蒙古农业大学;2007年
6 马爱华;锂离子电池智能管理系统设计[D];北京交通大学;2008年
7 王延翠;基于GPRS无线通信技术的机车运行状态监测系统研究[D];中南大学;2008年
8 陈心欣;数字应变测试系统设计与研究[D];清华大学;2007年
9 刘晓光;风力发电系统风力机输出特性的模拟与控制[D];青岛大学;2009年
10 曹世超;基于射频技术的分布式无线监测系统的设计与实现[D];重庆大学;2009年
【二级引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 姚翔;无线智能应变测试仪器的研究[D];武汉理工大学;2011年
2 孟凡勇;基于GPRS的射频传感网络监测系统设计[D];中北大学;2011年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 徐宏宇;极低功耗无线收发集成芯片CC1000[J];单片机与嵌入式系统应用;2003年07期
2 周师亮;伪随机序列原理[J];电视技术;1997年06期
3 史军勇,冀捐灶,杨宝强;基于AT89C2051的温湿度控制仪[J];电子技术;2004年01期
4 杨吉云,王铮,金纯;IEEE802.11b的媒体访问机制[J];重庆大学学报(自然科学版);2002年10期
5 孟臣,李敏,李爱传;I~2C总线数字式温湿度传感器SHT11及其在单片机系统的应用[J];国外电子元器件;2004年02期
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8 任丰原,黄海宁,林闯;无线传感器网络[J];软件学报;2003年07期
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10 王海涛,宋丽华;Adhoc网络中MAC协议的研究[J];中国数据通信;2002年01期
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3 姜连祥;汪小燕;;无线传感器网络硬件设计综述[J];单片机与嵌入式系统应用;2006年11期
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5 刘永强;郑宾;;用于环境监测的无线传感器网络节点设计[J];电子测试;2007年11期
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9 孙浩明;;无人值守无线传感器网络电源系统管理[J];通信电源技术;2009年02期
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1 陈双喜;张在琛;;基于P89LPC924、CC1000无线传感器网络节点设计[A];2006中国西部青年通信学术会议论文集[C];2006年
2 陈媛媛;张记龙;王志斌;李晓;田二明;;矿井下一种无线传感器网络节点设计与实现[A];2008中国仪器仪表与测控技术进展大会论文集(Ⅰ)[C];2008年
3 梁竹关;赵东风;丁宏伟;;电磁谐振调用于无线传感器网络[A];2007'仪表,自动化及先进集成技术大会论文集(一)[C];2007年
4 马小铁;李凯;;星型无线传感器网络低功耗研究与设计[A];第八届全国信息获取与处理学术会议论文集[C];2010年
5 柴清和;柴立和;邱传飞;;“智能尘埃”的数据采集与处理[A];第三届全国信息获取与处理学术会议论文集[C];2005年
6 陈梅;乔玉伟;倪伟;;一种低功耗无线传感器网络节点的硬件设计[A];第六届全国信息获取与处理学术会议论文集(3)[C];2008年
7 王亚慧;程培新;杨佳;苏阳;;关于建筑测试专用无线传感器网络的探讨[A];2007'仪表,自动化及先进集成技术大会论文集(二)[C];2007年
8 潘恒曦;辛旺;范蟠果;;Zigbee在无线传感器网络中的应用[A];2010年西南三省一市自动化与仪器仪表学术年会论文集[C];2010年
9 万传飞;杜尚丰;;无线传感器网络LEACH算法的改进与仿真[A];纪念中国农业工程学会成立30周年暨中国农业工程学会2009年学术年会(CSAE 2009)论文集[C];2009年
10 郭旭斌;叶长城;王忆文;李辉;;基于无线传感器网络的室内定位系统[A];第十五届计算机工程与工艺年会暨第一届微处理器技术论坛论文集(A辑)[C];2011年
中国重要报纸全文数据库 前10条
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4 陈淼鑫;笔记本将用上低功耗液晶屏[N];中国计算机报;2004年
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6 赵艳秋;节能认证带动低功耗元器件增长[N];中国电子报;2005年
7 ADI公司供稿;低功耗小尺寸ADC成高速/精密应用主流产品[N];中国电子报;2007年
8 张伟 北京;欧胜推低功耗立体声扬声器驱动编解码器[N];电子资讯时报;2006年
9 《计算机世界》实验室 周童;Intel酷睿架构处理器测试[N];计算机世界;2007年
10 姜波;低功耗唱响主旋律[N];网络世界;2006年
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1 刘伟;低功耗无线传感器网络的安全机制[D];清华大学;2009年
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4 周彦;无线传感器网络中基于量化信息的目标状态估计与融合[D];上海交通大学;2010年
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7 罗丹彦;无线传感器网络能量高效组建关键技术的研究[D];哈尔滨工业大学;2009年
8 毕嘉娜;无线传感器网络能量有效安全路由协议研究[D];哈尔滨工业大学;2009年
9 李哲涛;多媒体无线传感器网络中若干算法研究[D];湖南大学;2010年
10 李玉凯;无线传感器网络高能效可靠数据传输理论及应用研究[D];华北电力大学(北京);2011年
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1 张彪;无线传感器网络节能技术的研究[D];河北工业大学;2007年
2 张馨;基于无线网络的农业环境监测控制平台研究开发[D];武汉理工大学;2006年
3 史永彬;自组织无线传感器网络技术的研究与实现[D];国防科学技术大学;2005年
4 吴鹏程;无线传感器网络射频唤醒机制研究[D];重庆大学;2008年
5 张滢;无线传感器网络在蔬菜大棚环境监测中的应用研究[D];沈阳理工大学;2010年
6 孙培梁;无线传感器网络操作系统低功耗调度机制的研究与实现[D];浙江大学;2007年
7 史永杰;基于多维多参量光纤光栅的无线传感器网络系统设计与实现[D];南开大学;2009年
8 虞武华;无线传感器网络若干关键技术研究及实验平台设计[D];国防科学技术大学;2007年
9 胡晓刚;一种低功耗无线传感器网络(WSN)数据采集系统的研究与设计[D];华东师范大学;2009年
10 林雨;基于无线电唤醒机制的无线传感器网络协议研究[D];北京交通大学;2010年
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