无线传感器网络毕业论文..doc

目 录 摘要 3 第1章 无线传感器网络概述 4 1.1 WSN的应用 4 1.2 BEETECH无线传感器的优点 4 1.3 IEEE802.15.4/ZIGBEE简介 5 第2章 无线传感器的关键技术 6 2.1 ZIGBEE技术 6 2.1.1 ZigBee的由来 6 2.1.2 ZigBee是什么 7 2.1.3 ZigBee技术的特点 7 2.1.4 ZigBee无线网路软件 8 2.2时间同步技术 9 2.2.1GPS时钟及输出 10 2.2.2时钟及时钟同步误差 10 第3章 无线传感器网络 13 3.1无线传感器网络节点 13 3.1.1原理框图 14 3.1.2 ZigBee芯片简介 14 3.2应变式节点内部电路 16 3.3网关 18 3.4操作软件 18 3.4.1界面 19 3.4.2软件设置及步骤（以应变节点为例） 20 第4章 无线实验设计及测量数据 25 4.1 桥梁概况 25 4.2试验目的 25 4.3静载试验 26 4.3.1 试验目的 26 4.3.2 测试截面的测点布置 26 4.3.3 测试方法 28 4.3.4 试验加载计算及加载等级的确定 29 4.4 试验流程 30 4.4.1 静载试验 30 4.4.2应变 32 结束语 34 参考文献 35 基于无线传感器网络在立交桥检测与监控的应用设计 摘要 随着微机电系统(Micro-Electro-MechanismSystem,MEMS)、片上系统（SOC，SystemonChip）、无线通信和低功耗嵌入式技术的飞速发展,孕育出无线传感器网络(WirelessSensorNetworks,WSN)，并以其低功耗、低成本、分布式和自组织的特点带来了信息感知的一场变革。无线传感器网络就是由部署在监测区域内大量的廉价微型传感器节点组成，通过无线通信方式形成的一个多跳自组织网络。 无线传感器网络所具有的众多类型的传感器，可探测包括地震、电磁、温度、湿度、噪声、光强度、压力、土壤成分、移动物体的大小、速度和方向等周边环境中多种多样的现象。基于MEMS的微传感技术和无线联网技术为无线传感器网络赋予了广阔的应用前景。这些潜在的应用领域可以归纳为:军事、航空、反恐、防爆、救灾、环境、医疗、保健、家居、工业、商业等领域。无线传感器网络是一种全新的信息获取平台，能够实时监测和采集网络分布区域内的各种检测对象的信息，并将这些信息发送到网关节点，以实现复杂的指定范围内目标检测与跟踪，具有快速展开、抗毁性强等特点，有着广阔的应用前景。在17世纪第一台传感器（ELECTRONICS）被发明的同时，它就被广泛的运用在振动、应变、压力、扭矩、温湿度、流量、气体等测量及工业监控，在生活方面，他也被广泛的使用，如：电表、水表、脉搏测量仪等。并且，随着人类对物质世界的认识不断加深，不同类型、不同种类的传感器被发明出来，像霍尔式传感器、电阻式传感器等等。 本文从无线传感器网络技术的基本结构、工作原理及特性入手，介绍实时监控的无线传感器。但是我现在做的是技术支持，并不是研究开发无线传感器，故本文侧重于无线传感器的应用，基于实用、广泛和典型的原则而做了本次设计。本次设计所用传感器均为北京必创科技有限公司生产的无线传感器，对一座立交桥进行安全监测和实时监控。为保证桥梁安全性和为日后桥梁养护维修管理提供必要的科学依据，拟对其工作状况及承载性能进行检查检测，根据检查检测结果对该桥的安全性能作出评估。 第1章 无线传感器网络概述 无线传感网络(WSN)是当前在国际上备受关注的，涉及多学科高度交叉，知识高度集成的前言热点研究领域。它综合了传感技术、嵌入式计算技术、现代网络及无线通信技术、分布式信息处理技术等，能够通过各类集成化的微型传感器协作地实时监测、感知和采集各种环境或监测对象的信息，这些信息通过无线方式被发送，并以自组多跳的网络方式传送到用户终端，从而实现物理世界、计算世界以及人类社会三员世界的连通。 无线传感网络以最少的成本和最大的灵活性，连接任何有通信需求的终端设备，采集数据，发送指令。若把WSN各个传感器或执行单元设备视为“豆子”，将一把“豆子”任意抛撒开，经过有限的“种植时间”，就可以从某一粒“豆子”那里得到其他任何“豆子”的信息。作为无线自组双向通信网络，传感网络能以最大的灵活性自动完成不规则分布的各种传感器与控制接点的组网，同时具有一定的移动能力和动态调整能力。 1.1 WSN的应用 无线传感网络(WAN)非常灵活广泛，典型应用有： WAN可用于医疗设备系统中传感器的无线数据连接（如无线心电图和脑电图等）。减轻患者身上医疗设备的负重。 采用WSN建设农业环境自动监测系统，用同一套网络设备完成风、光、水、电、热和农药等的数据采集和环境控制，提