无线传感器监测网络软件开发

admin · 发表于 2022-9-23 10:42:36

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雅宝题库解析：
无线传感器网络是21世纪最有影响力的技术之一，其在监测方面的应用非常广泛。如在运动平台（如飞机、船舶、汽车等）内部进行环境监测时，传统基于有线的传感器监测网络具有许多固有的缺陷，因此，研究无线传感器监测网络具有非常重要的意义。本文以机载平台为背景，设计并实现了一种层次型无线传感器监测网络的软件系统。该无线传感器监测网络由簇首节点和子节点组成。簇首节点采集发送视频数据，子节点采集发送温度数据。同时，系统还实现了PC端人机交互接口，该接口收集、处理、显示视频数据和温度数据，实现对于网络中节点参数的控制功能，并实时反映网络拓扑的动态变化过程。为了实现对该无线传感器监测网络中节点加入和退出过程的管理，本文设计了网络拓扑管理机制。针对簇首节点，本文采用了基于广播扩散节点信息的方式来处理其加入和退出过程。对于子节点，由于各个簇内使用的通信频率不相同，因此采用基于广播-频率扫描的方式来处理其加入和退出过程，即簇首以本簇内固有的频率重复广播簇内信息，子节点则以一定的时间间隔扫描所有的频率侦听信道，当子节点扫描到的频率与簇首节点所使用的频率相同时，那么子节点便以此频率与簇首节点通信，完成入网的过程。在该无线传感器监测网络中，每个簇内存在若干个子节点，这些子节点所采集到的温度数据之间存在一定的冗余性和互补性。因此本文设计了一种基于自适应加权的数据融合算法，即簇首节点根据当前各个子节点采集的温度数据，计算出各自的权数，然后使用这个权数，对子节点采集的温度数据进行融合处理，得出一个反映整个簇内温度情况的值。同时，这个权数是通过当前数据实时计算，以便自适应调整。簇内温度数据融合不仅实现了该无线传感器监测网络的基本监测功能，同时在一定程度上节约了传感器节点的能量。最后，本文对系统进行了测试，给出了各个功能模块的运行结果。

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