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1 摘 要 随着人们对低速率无线个人域网的应用需求越来越大， 术在近年来得到了快速的发展。由于 术具有低功耗、成本低、低速率、近距离和网络容量大等特点，使得其得到了广泛的应用，具有十分广阔的研究前景。 议符合 系结构， 络分为 4 层，从下向上分别为物理层（ 媒体访问控制层（ 网络层（ 应用层（ 最底层物理层和 使用 议。 络包含两种功能类型设备：全功能设备中心节点和精 简功能设备子节点，包含三种类型的节点，即协调器 由器 终端设备 持星状网，树状网和网状网三种网络拓扑结构，分为信标和非信标两种工作模式。 本文在对无线传感器及其网络协议技术分析的基础上，提出了基于 议的无线测温网络中中心节点模块的设计方案。方案中使用 控制芯片和线模块搭建了一个基于 术的中心节点全功能模块，该模块通过行精确的定时，并且采用无线数传模块与上位机通信。中心节点在网络中充当中心节点和协调器的作用，负责向终端节点 查询温度的信息，然后反馈给计算机，达到无线测温的目的。 关键词： 无线传感网络； 度；湿度； 2 is at a on is in as it It to is to up is to or is by of 节点）， of nd ，of of of a is 心节点 is to a 中心节点 as in to to so as to of 3 目 录 . 2 引言 . 4 第 1 章 绪论 . 5 题背景 . 5 内外研究现状 . 5 题研究的目的和意义 . 6 第 2 章 议及其网络结构 . 6 络结构概述 . 6 议 . 6 统架构 . 7 第 3 章 系统硬件电路的实现 . 7 统的总体结构 . 7 案实现总框图 . 8 入式无线通信模块 . 9 C 机接口电 路 .湿度数字传感器 .照传感器 . 4 章 系统软件的实现 . 12 流程图 . 12 程序模块分析 . 13 始化子程序段 . 13 部中断子程序 . 13 行中断 1 子程序 . 13 行中断 2 子程序 . 14 统软件对功耗的影响 . 15 第 5 章 系统性能测试 . 16 信距离测试 . 16 据传输速率测试 . 17 第 6 章 结论与展望 . 18 论 . 18 望 . 18 参考文献 . 20 附录 A 无线测温网络中 中心节点 模块的原理图 . 21 附录 B 无线测温网络中 中心节点 模块的 . 22 附录 C 源程序 . 23 4 引言 近年来，智能家居、无线通信、无线控制、无线定位、无线组网等词语的不断映入人们眼帘。由于 络的普及、家居用具的智能化以及单片机具有强有力的功能，使得它逐渐来到人们身边，进入我们的日常生活。日益相关的知识报道足以预测这类新技术一定具有很强大的生命力和广阔市场前景。 多的中心节点都是由电池供电。 发信息功耗低，休眠 模式等方法降低了传感器网络节点的功耗，减少了 了省电的优点外， 时， 延短，优化了时延敏感部分的应用；网络容量较大，一个 54个从设备和一个主设备，一个区域最多可同时存在 100多个 1。 本设计在 出了中心节点设计方案，完成了设计硬件电路和程序编写，最后完成了对整个网络系统的测试和数据分析。 5 第 1 章 绪论 无线传感器网络 (一类特殊 众多无线传感器的节点组织在一起的，这些小型的节点具有无线通讯、数据采集和协同合作的能力，可以用于电源供给和布线困难或工作人员不能到达指定的区域 (如受到污染大、环境不能被破坏或敌对的区域 )和一些临时的场合等等 2。无线传感器的网络节点可以随机的或者特定的安放在目标环境中，它们之间的通讯通过对特定的协议组织起来，就能获得周围环境的相关信息并且相互协同工作以完成特定任务。在军事国防、抢险救 灾、农业、环境监控、城市管理等许多重要场合都有很大潜在的使用价值，具有十分广阔的市场前景和应用前景。 开发无线传感器网络采用的协议取决网络具体应用范围。 庭控制、建筑自动化等方面设计的一种无线传感器网络协议。本文将分析 照传感器网络系统。 题背景 随着当今社会的迅速发展，人们对通信技术的要求正在不断提升，无线通信网络技术在其中扮演着的角色越来越重要。无线通信网络技术按照传输的范围来划分，可以分为无线城域网 (无线广域网 (无线局域网 (无线个人域网(其中的无线个人域网就是所谓的短距离通讯无线网络，不仅如此各种短距离无线通讯传输技术更是层出不穷 3：蓝牙 ( 线 由于 功耗、时延短、容量大、可靠度高、安全传输等众多优点，所以它主要应用在短距离内的低速电子设备间的数据传输，因此非常适用在家电和小型电子的无线指令传输等。 内外研究现状 传感器网络系统研究方是当今通讯研究方向前沿性的热 点之一，具有很大的科学研究意义和广阔的应用前景，已被公认为 21世纪最具研究价值的课题之一。 我国对传感器网络系统方面的研究起步较晚，近两年才受到通讯领域的关注。国家重大研究项目中包含在“十五”科技攻关项目中的传感器网络。在民用方面，交通、环境监控、生态保护、工业控制等方面，我们可以用传感器网络及时准确的进行全方面的检测和控制。 6 题研究的目的和意义 温湿度、光照感应和监测技术在社会生产生活各个方面都有广泛应用，如环境检测、医疗保健、科研等。 目前，此项设计的意义在于对无线测温的电池供电产品化、实用化 作出有益的尝试。对无线传感器网络节点的体系结构及各个模块的能量消耗情况进行了初步的分析，提出并解决无线传感器网络中心节点构架设计的系统方式，确定中心节点主动的协调方式的架构设计。 据 能够实现协议库的封装及模块化，使得协议在不同的硬件平台间，不同的应用系统间的能够便捷移植，才能给我们解决 4。 第 2 章 议及其网络结构 络结构概述 利用 网络的基本结构成为“设备（ 。网络中的设备按照其功能不同可分为两种：中心节点和子节点。 调器，也可以作为终端设备实用。在一个网络里至少需要一个主协调器。而中心子节点功能非常简单，可以用最低端的 网络了只能作为不需发送大量数据的终端设备，只能和特定的中心节点进行通信。 议 下图 2 议栈的概述图 : 图 2- 1 议栈概述图 7 当前的 003年提出的由 最主要的优点是速率和功耗都很低。各层都实现了一定的通信功能，并向上一层提供信号。 统架构 速率、近距离、低成 本的无线传感器网络技术，全球统一无需申请的工作频段为 协议是依据 术的物理层和数据链路层的标准，并对其进行了完善和扩展而制定的。 种拓扑结构 : 星型网、树型网和网状网，每种网络都具有各自的优点和不足，可根据实际应用来选择3种拓扑结构。 整个远程无线温度测量系统包括温湿度、光照测终端、网络协调器、数据发布与处理服务器以及用户终端 5。温湿度、光照测终端实时采集和发送各监测点的温度、湿度、光照，与网络协调器构成 网络协调 器实现数据的协调和接收，并与数据处理与发布服务器进行串口通信，普通用户终端可以通过 照，系统结构如图 2 图 2第 3 章 系统硬件电路的实现 统的总体结构 温湿度、光照测终端由温度传感器、湿度传感器、光照传感器、无线通信模块、微处理器模块等构成，用在测点的温湿度、光照进行采样，并通过无线通信网络系统将信号发送到网络协调器中。网络协调器由无线通信和微处理器模块组成，主要用于接收以及控制各节点的温湿度、光照信息，并 通过串口通信 件结构如下图 3照实际环境的需要，还可将显示或者报 8 警模块安装在终端节点上，以方便安装网络的测试，同时也方便了监测点附近人员进行实地测量环境中的各种所需的数据。 图 3图 3案实现总框图 本研究的核心电路是无线测量温度、湿度、光照，网络中的全功能（中心节点）模块的设计，首先需要设计出来符合 模块电路主要由三个部分组成：射频模块、 围电路和 图 3 S Z 0 5 - Z B E E 嵌 入式 无 线 通 信 模 块M C U ( S T C 1 2 A 3 2 S 2 )上 位 机 P D 指 示 电 路D S 3 2 3 1 时 钟 电 路L C D 显 示 电 路心节点硬件设计总框图 外围电路包括：指示电路、程序调试端口、显示电路等。其中程序调试端口是利用示电路使用发光 示电路选用 与 过 时，在设计 入式无线通信模块 顺舟科技的 成了符合 具有通讯距离远、抗干扰能力强、组网灵活、性能可靠稳定等优点和特性；可实现点对点、一对多、多对多间的设备之间的数据传输；可组成星型、树型和蜂窝型网状网络拓扑结构 6。 由器和终端节点。下表 3 表 3- 1 技术指标 类 别 指标名称 列无线模块 无线网络 传输距离 100 米 2000 网络拓扑 树型、 星型、链型、网状网 寻址方式 准地址 55 数据接口 最大数据包 256 字节 平收发、标准 口 串口信号 据接口 串口速率 1200 38400 口校验 据位 7, 8 校验位 1 收发器 调制方式 序扩频 频率 范围 线信道 16 接收灵敏度 射功率 5线连接 外置 线或 线 防止冲突 耗 输入电压 V 最大发射电流 70 大接收电流 55 机电流 10 电模式 110 眠模式 30 有电源接口、控制接口、数据接口和系统指示灯接口和 天线接口等等，接口采用标准 系统接口可采用插座或者接线座模式引出到用户系统，如图 3 10 图 3- 1 列嵌入式模块典型连接图 统采用了标准 合工业标准应用的无线数据通信模块，它的特点是安装的尺寸小、通讯的距离远、抗干的扰能力强、组网灵活等；可以实现透明传输多设备间的数据；可组 装嵌入式模式，能使您的产品迅速集成最新的 图 3- 5为 图 3- 2 列嵌入式模块实物图 11 C 机接口电路 本设计采用 行通信与 相连接，通过串口将采集到的数据发送给计算机，然后计算机根据相应的设置进行操作，其接口电路如图 3示。 5 L B C 18 4R 1110 0 02 0 12R 1212051243S W 2S W D I P - C P C P - 6 信接口电路 湿度数字传感器 带 字温湿度、光照传感器是一种含有已经校准好的信号输出的温湿度、光照复合传感器。它可以应用于数字模块的采集和温湿度、光照传感器，确保 每个产品都具有很高的可靠性与长期稳定性。传感器包括一个电阻式感湿元件、一个 温元件和一个光敏传感器，并与一个高性能的 8 位单片机连接 7。因此此产品优点的有品质卓越、响应极快、抗干扰能力强、性价比极高等。 接口电路如下图： 感器接口电路图 照传感器 其中 种集成电路可以根据收集的光线强度数据来调整液晶或者键盘背景灯的亮度。利用它的高分辨率可以探测较大范围的光强度变化 8。 接口电路如下图： 12 V C D K 4D I V 5S D A 6B H 1 75 0F V 0P 21P 22图 3照传感器接口电路图 第 4 章 系统软件的实现 流程图 本设计的软件实现是通过 译软件来实现的。中心节点模块主要起到协调作用，实现对下位机节点的巡检和对上位机的通信，如下图 4示为软件的总流程图 系 统 初 始 化 程 序开 始W D 等 待否是 否 有 中断 产 生执 行 中 断 子 程 序退 出 中 断是图 4- 1 程序总流程图 从流程图上可以看出，在主程序中一直在等待，所有的功能均是通过中断来实现的，本次采用了一个外部中断和两个串行中断。两个串行中断分别实现对上位机的串行通信和对下位机 点进行通信，该处理程序十分重要，它的处理来实现下位的低功耗 9。 13 程序模块分析 该系统的子程序主要包括 :初始化子程序段、外部中断子程序、串行中断 1 和串行中断 2，在以下各节中将对其分别进行分析。 始化子程序段 #义为嵌入系统初始化程序段。其中包括设置堆栈，将示位的存储区间 值为 0,设置程序状态字 各寄存器清零，设置 始化程序，设置 收和发送模式，设 置串行口1 和串行口 2 工作方式，设置串行通信波特率，开中断，设置中断控制寄存器，置位 部中断子程序 外部中断由 生，每当 生精确的 1 秒时都会触发外部中断 0 产生中断。在中断处理程序中，读取 的值，并调用显示子程序，然后向子节点子节点模块发送 55H 进行查询 10。如下图 4示为外部中断流程图。 E X 0 I N D S 3 2 3 1 秒存 储 器 的 值调 用 L C D 显 示 子 程 序向 R F D 发 送 5 5 H 查 询和 时 分 秒 校 验 和R E T - 2 外部中断流程图 行中断 1 子程序 图 4示为外部中断流程图，串行中断 1 负责与上位机的通信，其采用 信方式，将节点采集过来的数据通过中心节点（中心节点）上传给上位机。由于中心节点的存储空间有限，所以要及时将数据发送给电脑，在电脑中对数据进行分析、存储 11。 14 U A R T 1读 取 S B U F 存 储 器 的 值将 存 储 区 的 数 据 通 过R S 4 8 5 发 送 给 上 位 机R E T U F = 0 F E H ?是发 送 校 验 成 功 ？是否否u a r t _ s u c c _ f l a g = 0 ?是否图 4- 3 串行中断 1 流程图 行中断 2 子程序 串行中断 2 主要负责对下位机的巡检，并与其通信，将节点对环境温度测试的数据采集过 来，并且将接收到的数据存储在相应的存储空间，通过 示接收的信息。 15 U A R T 2读 取 S 2 B U F 存 储 器 的 值调 用 L C D 显 示 子 程 序数 据 存 储R E T B U F = 5 5 ?接 收 数 据是接 收 成 功 ？是否否图 4- 4 串行中断 2 流程图 统软件对功耗的影响 术的优势在于其低成本和低功耗的特性，而本设计的思想也是在其低功耗的基础之上进行的研究。在整个系统中，通过中心节点和终端节点的相互配合，并提高软件的实现效率，以提高中心节点的巡检速率，进而实现对终端节点模块子节点的节能研究 12。 无线收发装置可以在不同的模 式下工作 ,一般具有以下 4 种工作方式 :发送、接收、空闲和休眠。对于小功率发射 ,发射模式和接收模式的消耗功率基本上是一致的 ,甚至接收 16 比发射需要更多的功率 ,这主要取决于收发器的体系结构。空闲模式的消耗功率可以比接收模式的消耗少 ,或与接收功率相同。为了减少无线传感器网络的平均功率消耗 ,使得收发模块长期处于空闲模式将会消耗大量的能量。因此 ,需要将收发器置于休眠状态 ,而不只是空闲状态 ,只在必要时才需要激活，使其工作在一个低占空比下。但这样的处理方式会增加复杂性 ,因此必须考虑额外消耗的功率和时间 13。 实验表明：经测 试改进前的平均工作电流约为 80 进后在扫描周期为 60 秒的情况下的平均工作电流为 中在一个扫描周期内其工作状态如表 4示。 表 4- 1 子节点各种工作状态下的功率消耗 工作状态 工作电流 工作时间 单片机掉电、 电（ 高、无 片机正常、 电 片机休眠、 待接收状态 片机正常、 常处在接收状态 300片机正常、 常处在发送状态 800片机正常、 待 75片机正常、 电 此，一个优化的程序对节点的功耗影响是十分关键的，基于 软件编写就是最大化的对程序进行了优化。本设计中心节点模块通过 生精确地同步时钟，并且每经过一个小时进行与下位机节点的一次校正，保证时钟同步；每经一秒巡检一个节点，此时其它节点处于掉 电状态，相对于下位机子节点节点则每经一秒循环唤醒，其余时间处于掉电状态，这样就极大地降低了功率的消耗，对 低功耗研究具有很大的意义 14。 第 5 章 系统性能测试 为分析 线通信模块的性能是否满足系统需求，针对 通信距离、数据传输速率和数据传输延时几个性能指标进行了测试。 信距离测试 测试方法：从主节点连续单向发送时间信号给从节点，发送次数为 100 次，检测从节点接收信号成功率。测试结果分见表 5 5 5 测试环境 1：室外环境，无阻隔。 表 5- 1 通信距离测试结果 1 距离 发射功率 接收成功率 40 2500% 50 2500% 60 2500% 70 259% 17 80 258% 90 255% 100 251% 测试坏境 2：室内环境，楼层阻隔（某实验楼内） 。 表 5- 2 通信距离测试结果 2 距离 发射功率 接收成功率 40 2500% 50 258% 60 250% 70 258% 80 250% 90 252% 100 250% 测试环境 3：室内环境，金属阻隔物（金属阻隔物未完全封闭节点天线）。 表 5- 3 通信距离测试结果 3 距离 发射功率 接收成功率 40 250% 50 255% 60 254% 70 251% 80 25% 90 25% 100 25% 结果 分析：射频芯片的发射功率为 25从节点的通信距离在 40范围之内时，接收效果良好 15。当距离在 40 100以内，无障碍传输效果仍然比较乐观，但时，在室内环境下接受成功率比较差，特别是有金属阻隔时，超过 70基本就接收不到了。如果增加发送功率，或者在节点间增加中继器，则传输距离将大大增加。测试结果说明， 线传输方式的通信距离满足测温系统组网的要求 。 据传输速率测试 测试环境：室内环境，楼层阻隔，主节点和从节点距离约为 50 米，发射功率为 25统计误码率，无重传。 测试 步骤： （ 1）从节点连续单向发送设定个数的报文至主节点。在报文发送开始和发送完毕时通过串口输出提示信息至计算机屏幕，利用串口调试自带的时钟进行计时，未重传。按照此方法连续测量三次，计算其平均速率。 （ 2）改变发送报文的设定个数，重复步骤（ 1）两次。 测量结果：如表 5示。 表 5- 4 数据传输速率测试结果 18 报文数目 报文长度（ 起始时间 结束时间 传输速率（ 200000 60 10:20:35 11:24:02 00000 60 11:30:25 11:50:46 0000 60 12:00:50 12:23:31 果分析： 据传输的速率值为 250的是爆发传输速率，在其传输过程中，允许单片机以较低的速率对射频芯片进行数据的装载。在实际应用过程中，限制通信速率平均值的主要因素是系统其它操作占用单片机的 源，从而使单片机和射频芯片 间的平均数据装载速率大幅度降低。从以上的实验结果可知，实际测量数据传输速率约为 25 第 6 章 结论与展望 论 本 文在对无线传感器及其网络协议技术分析的基础上，完成本次设计的内容：无线测温网络中的中心节点模块，它符合 网技术，担任网络协调者，形成网络，让其它的中心节点或子节点连结，具备控制器的功能，可提供信息双向传输。对组网的方式，控制效率进行研究，并且提出一套实用的方案。完成模块的硬软件设计，完成系统硬件体系结构图和系统软件设计。 文章对该 功能模块（中心节点）的设计以及软件的实现进行了详细的介绍。主要包括以下两个方面 :一是设计和实现了适用于 无线中心节点模块；二是实 现基于 议栈实现无线组网，并对其控制效率进行研究。 本文中使用了 控制芯片和 线芯片搭建了一个基于 协调器负责向终端节点查询温度信息，并将所测温度通过 线上传给上位机，从而实现智能控制。 综上所述，本文所取得的成果和创新点主要有： 用 制原理图，进而实现实际电路的开发，包括微处理器 无线收发模块的电路连接，相应外围电路设计， 作等 ，最终完成了能够运用到实际的中心节点模块。 部分包括通信网络方案设计，通信协议的编制以及程序调试，能实现对网络各节 点间的通讯。 望 今天的世界已经是无线的世界，未来的世界更加是无线的天下，而 术日趋成熟，市场上对 应用需求越来越大。目前市场上的 决方案，大多是基于 8051、 是 8 位或是 16 位单片机，正如本设计所使用的 19 就是基于 8 位的 片机微处理器测温网络，虽然能够满足本设计的要求，但是 仍然存在很多的不足，例如处理效率较低、单线程工作等，且随着系统的复杂性增加，其设计必然满足不了产品的设计要求，故 解决方案向嵌入式方面发展。而随着科学技术的发展， 理器越来越成为人们关注，其主要应用于工业控制领域，其低成本、功能强大、扩展灵活，都非常符合 术的应用特点。 针对本设计采用 处理器来实现中心节点模块的功能，虽然满足了设计的要求，但就以后适应市场的发展，还需要做进一步的改进。由于时间的关系，本设计仅仅是做了 络中负责协调的全功能模块的设 计，其中不免有很多不妥之处，其中仍有很多需要改进的地方，比如可以选择性能更高的处理器，在其基础上可以设计出更加智能化的、功能更加强大 品。如果在设计好中心节点模块的同时，可以将整个网络搭建出来进行组网，进一步对应用层开发，增加人机界面的图形化、动态化的显示，更加生动地展现网络状态及信息收发情况。 20 参考文献 1 吕志安 络原理与应用开发 M2008,02. 2 李文仲 线网络技术入门与实战 M. 北京航空航天大学出版社 ,2008， 07. 3 李文忠，段朝玉 线网络与无线定位实战 M. 北京航空航天大学出版社 ,2008， 01. 4 钟艮林 线传感器网络的设计与实现 J. 科技信息 , 2009,09(31)： 715 于海，高继森 . 基于 办公楼温度检测技术 J2009,03(3)： 926 上海顺舟网络科技有限公司顺舟科技 线通信模块 J2004,04. 7 吴辉 ,于军琪 温室房间温度传感器数据融合技术 J2009，04(4)： 158 8 马永强 ,李静强 ,冯立营 . 基于 术的射频芯片 2008,09. 9 李文仲 ,段朝玉 . 片机与 线网络实战 M北京航空航天大学出版社 ,2007. 10 张宁 ,王越 ,王东 . 基于精简协议栈的 络节点研究 J2009,02（ 2）： 7611 陈森 ,朱浩 ,金岩华 . 基于 J009， 25(2 2712 F B) 20 007L. 13 of . 009,10:454462. 14 ES 009, 16(3): 8915 ee 2006 21 附录 A 无线测温网络中中心节点模块的原理图 中期报告 学号 姓名 指导教师 题目 环境空气质量监测系统中中心节点设计 （简述开题以来工作进展和成效、存在的问题、下一步计划与安排） 一已完成的研究内容 自毕业设计开始进入正题以来，经过认真的学习和刻苦的钻研，我现在已经掌握了 一些基本功能，熟悉了 2530 单片机的基本功能。 经过这段时间的研究制作，知道本次研究的课题有以下几个难点：1在 网时必须注意网络协议，才能保障中心节点和子节点的通讯； 2必须熟练掌握 2530 单片机的各种功能才能熟练使用； 二所取得的阶段成果 1通过这段时间的不断学习和研究，培养了我的开发和设计能力，提高了综合运用所学知识和技能去分析、解决实际问题的能力，同时提高了我独立思考问题的能力和实际操作水平。 2通过看书、上网找相关资料，解决了不少问题。我学到了一些 有在画图时注意的许多问题。 3通过学习促进了自己严谨的科学态度和工作作风，其中包括：巩固和提高了自己学过的基础理论和专业知识；培养自己掌握正确的思维方法和利用计算机解决实际问题的基本技能；使自己掌握文献检索、资料查询的基本方法以及获取新知识的能力；促使自己学习和获取 新知识，掌握自我学习的能力。 4通过做了这段时间的设计，我学到了一些 个节点之间的通讯。 错综复杂，问题千头万绪，需要清醒地认识到以人为本，为人服务，为满足人和人际活动的需要作为设计的核心。 三下一步工作计划和研究内容 经过前一阶段的学习并在老师和同学的帮助下主要对实物的设计、单片机的应用有了初步的理解，并在此基础上做了相关内容。下一步工作计划如下： 1继续把还没有完成的部分做完。 2进一步完善设计，包括调试、后期处理等。 3写毕业论文与课程设计，准备参加毕业实习并写好毕业实习报告。 4在完成以上毕业设计、毕业论文、课程设计等相关准备之后准备毕业答辩相关事项。 指导教师意见： 教师签名： 月 日 指导小组 (教研室 )意见： 组长签名： 月 日 开题报告 学号 姓名 指导教师 题目 环境空气质量监测系统中中心节点设计 课题内容： （研究现状、目标、意义等，空白不足可增加页面） 随着我国经济的快速发展 ,工业废气对空气的污染得到了广泛的关注和重视 ,对环境空气质量进行有效监测已经成为了我国环境监测部门的重要任务。目前对环境空气质量的监测已经从大中城市覆盖到了县域城市 ,在县城中已经实现了环境空气质量的自动监测。目前我国的环境空气质量自动监测已经实行有些年头 ,在发展的过程中取得了一定的成绩 ,但是还存在许多的不足。目前我国的环境空气质量自动监测手段与国 外相比 ,还存在很大的差距 ,环境监测管理方法还需要进一步完善。论文主要探讨了我国环境空气质量自动监测的现状 ,并对其未来发展趋势做了简要论述。 传统的温度监测系统大多采用人工测量或在测量点与监控室之间铺设电缆的有线方式，不仅耗费人力，而且具有布线不易、维护困难等缺点，对于监测范围广或环境恶劣的地方往往显得无能为力。无线传感器网络作为一种新兴的信息获取和处理技术，由部署在监测区域内大量传感器组成，通过无线通信方式形成一个多跳自组织的网络系统，可实时监测、感知和采集网络覆盖区域内的各种环境或监测对象的信息，并将其发 送至终端用户。其具有抗毁性强、监测精度高、覆盖区域大等特点，通常运行在人无法接近的恶劣甚至危险的远程环境中，在军事应用、远程监控、环境监测、智能家庭网络、抢险救灾等领域有着广阔的应用前景和发展潜力 无线传感器网络 (一种特殊的 由许多无线传感器节点协同组织起来的，这些微型节点具有无线通讯、数据采集和协同合作能力，可以应用于布线和电源供给困难或人员不能到达的区域 (如受到污染、环境不能被破坏或敌对区域 )和一些临时场合等。无线传感器网络节点 可以随机或特定地布置在目标环境中，它们之间通讯通过特定的协议自组织起