一种传感器网络移动节点的设计与实现-通信与信息系统专业论文.docx

中文摘要摘要：随着微电子系统、通信技术和传感器技术的发展，无线传感器网络已 成为信息领域的研究热点，广泛应用于环境监测、医疗护理、交通控制、军事侦 查等领域。传统的无线传感器网络中节点大多为静态传感器节点，随着网络技术 的发展暴露出很多问题，主要是：传感器节点有限的能量供给、节点间的通信容 易受自身有限资源及周边环境的影响而中断、无法动态组网等。在无线传感器网 络中部署若干具有机动能力的增强型节点，可以有效的弥补静态无线传感器网络 适应性差、无法动态组网等缺陷，极大的扩展了无线传感器网络应用范围和应变 能力，使无线传感器网络部署更加灵活。移动无线传感器网络逐渐成为研究热点 和未来发展趋势之一。本文从移动传感器网络的发展趋势及应用前景出发，以单片机、电机学理论 和无线射频通信技术为基础，设计出一种具有一定计算能力的可移动的传感器节 点硬件平台，并相应的设计了应用于该节点的主动式移动控制协议，实现对静态 传感器网络拓扑不连通情况的补充，有效的延长了网络寿命。本文首先对移动传感器网络以及移动传感器节点的产生和发展做了深入的分析，指出了现有的移动节点存在的缺陷和不足，提出移动传感器节点的三段式架 构，详细叙述了移动传感器节点处理器模块、无线通信模块、电机驱动模块、传 感模块以及电源模块的设计方案，并对器件的选择、移动底座的选取、PCB制作 过程中需要注意的问题等做了详细的阐述；其次提出一种移动无线传感器网络模 型，设计并实现该网络模型下移动传感器节点控制协议；随后，通过搭建了网络 环境，对移动无线传感器网络信息传输和主动式控制协议作了详细的测试和分析； 最后对论文所做的工作进行了总结，提出了对目前的移动传感器节点改善的几点 意见，以及对未来的工作重点提出了进一步的展望。 关键词：移动传感器网络；移动传感器节点；系统架构；路径规划 分类号：TP212．9；TN915．04AB STRACTABSTRACT：With the development of microelectronic systems，communication and sensor techn0109les，wireless sensor networks have become a hot research area in the in{bnnation domain．They are widely used in environmental monitoring,medical care．tra衔c contr01，military and other areas．Deploying a number of enhanced mobile nodes in wireless sensor networks could effectively improve the defects in traditional neb№rks such as poor adaptability,dynamic networks setup and other defects in staticwireless sensof networks．They will greatly extend the capabilities and the application scope of wireless sensor networks．They will make wireless SenSOr networks moreflexible．Mobile wireless sensor networks have gradually become a spotlight in thefuture information network research．This dissertation presents a mobile SenSOr node with enough computation ability based on Single Chip Micyoco，electronic theory and radio frequency communications techn0109Y,and also presents an active mobile control protocol in the mobile node·Itremedies the disadvantages in static sensor networks topology and effectively extendssensor networks 1ife time．FirStlv’the dissertation analyses the beginning and development of mob