无线传感器网络技术 「论文优选」感知世界的无线传感器网络（WSN）——《电子技术应用》优秀论文集锦
「论文优选」感知世界的无线传感器网络（WSN）——《电子技术应用》优秀论文集锦
人类如今处于信息时代，作为信息获取最重要和最基本的技术——传感器技术，也得到了极大的发展。
传感器网络的发展历程分为以下三个阶段：传感器→无线传感器→无线传感器网络。
第一阶段可以追溯至越战时期使用的传统的传感器系统，实际上是由震动和声响传感器组成的系统。
第二阶段从二十世纪80年代至90年代，主要是美军研制的分布式传感器网络系统、海军协同交战能力系统、远程战场传感器系统等。这种现代微型化的传感器具备感知能力、计算能力和通信能力。
第三阶段从21世纪开始至今，特点是网络传输自组织、节点设计低功耗，用于军事领域外的更多场景。
无线传感器网络(Wireless Sensor Networks, WSN)是由部署在监测区域内大量微型传感器节点组成，通过无线通信方式形成的一个多跳的自组织的网络系统， 其目的是协作地感知、采集和处理网络覆盖区域中感知对象的信息，并发送给观察者。传感器、感知对象和观察者 构成了传感器网络的三个要素。
WSN是一种分布式传感网络 ，它的末梢是可以感知和检查外部世界的传感器。WSN中的传感器通过无线方式通信，因此网络设置灵活，设备位置可以随时更改，还可以跟互联网进行有线或无线方式的连接。
如今物联网发展快速，无线传感器网络技术是实现物联网广泛应用的重要底层网络技术，可以作为移动通信网络、有线接入网络的神经末梢网络，进一步延伸网络的覆盖。
《电子技术应用》近年来刊登了一系列与无线传感器网络（WSN）相关的文章，包括一些出色的网络设计应用和定位算法，小编整理于此。欢迎大家推广引用！
1.WSN中一种基于RSSI的移动节点改进定位算法
摘要： 移动无线传感器网络的节点定位算法中，基于RSSI的MCL定位算法利用接收信号强度的对数正态模型对定位的预测和滤波过程进行了改进，改善了定位性能，但是仍存在计算量较大、功耗较大等不足。因为物体的运动状态不会发生突变，因而可以利用前几个时刻的轨迹，预测当前时刻的运动参数。采用Hermite插值法，对当前时刻的运动轨迹作了很好的预测。仿真结果表明，该算法与传统的算法相比，减小了采样范围，提高了采样准确率，从而提高定位精度，降低功耗。
中文引用格式： 黄海辉，李龙连.WSN中一种基于RSSI的移动节点改进定位算法[J].电子技术应用，2015，41(1)：86-89.
英文引用格式： Huang Haihui，Li Longlian.An improved localization algorithm based on RSSI in WSN[J].Application of Electronic Technique，2015，41(1)：86-89.
2.基于多功率移动锚节点WSN智能定位算法
摘要： 为了降低定位成本及提高定位精度，提出了一种使用单个锚节点移动进行未知节点坐标计算的SAPSO-SMPMA算法。该算法采用单个移动锚节点游历定位区域，并通过功率控制发射不同功率的信标信号，未知节点利用收到的不同位置锚节点信息结合自适应权重粒子群算法计算节点坐标。考虑到实际应用时锚节点可能带有误差，故加入了锚节点矢量误差分析。仿真表明，本算法在充分考虑锚节点自身误差及大幅降低定位成本的情况下，定位精度仍然较高，是一种实用的定位算法。
中文引用格式： 杜杨洋，毛永毅.基于多功率移动锚节点WSN智能定位算法[J].电子技术应用，2015，41(6)：88-90.
英文引用格式： Du Yangyang，Mao Yongyi.Intelligent algorithm for locating nodes in wireless sensor network based on the multi-power level mobile anchor node[J].Application of Electronic Technique，2015，41(6)：88-90.
3.基于最大似然估计与朴素贝叶斯的WSN故障检测
摘要： WSN中的故障节点导致网络的数据传递延迟与能耗增加，同时可引起网络拥塞等问题，对此提出一种基于最大似然估计与朴素贝叶斯分析器的WSN故障节点诊断与定位算法。首先，从数据包的协议部分提取大量特征作为训练数据集，从中估算边际概率并建立朴素贝叶斯分类器，使用最大似然估计估算条件概率。检测阶段则通过判断传输延迟是否满足阈值条件来决定可疑节点，然后使用朴素贝叶斯分类器检测故障节点，最终将节点成功进行分类。
中文引用格式： 敬明旻，肖莉，杨传书. 基于最大似然估计与朴素贝叶斯的WSN故障检测[J].电子技术应用，2015，41(7)：114-117.
英文引用格式： Jing Mingmin，Xiao Li，Yang Chuanshu. Maximum likelihood estimation and Naive Bayes classifier based fault detection in WSN[J].Application of Electronic Technique，2015，41(7)：114-117.
4.基于Contiki和有源RFID的设备管理系统的实现
摘要： 系统基于Contiki实现了一种有源RFID阅读器节点，同时实现了一种边缘路由器，通过边缘路由器与阅读器节点可以组成无线传感器网络。用户通过网络控制阅读器节点收集和管理RFID标签，实现对设备的管理。本系统保持了无线传感器网络部署范围广的优点，通过融合有源RFID技术减小了网络的复杂性并降低了系统功耗。该系统工作稳定，适用于在较大范围内对设备进行管理。
中文引用格式： 董坤，陈波，赵中全. 基于Contiki和有源RFID的设备管理系统的实现[J].电子技术应用，2016，42(3)：57-60.
英文引用格式： Dong Kun，Chen Bo，Zhao Zhongquan. Implementation of equipment management system based on Contiki OS and active RFID[J].Application of Electronic Technique，2016，42(3)：57-60.
5.KW01-ZigBee无线传感网应用开发平台的研制
摘要： 为解决无线传感网应用开发难度大、周期长等问题，通过深入分析其产生原因和无线传感网应用开发技术的现状，按照软件工程思想和构件设计的基本理论，提出了四层架构的开发平台模型。据此研制了一种架构清晰、对外接口丰富、硬软件构件完备的基于KW01-ZigBee的无线传感网应用开发平台，从开发板及硬软件构件设计、工程框架设计等方面详细论述了整个研制工程。利用开发平台开发的实例工程及运行测试证明了研制的平台正确实用且易于使用，可以降低开发技术难度，提高开发效率。
中文引用格式： 蔡伯峰，蔡伟达，王宜怀. KW01-ZigBee无线传感网应用开发平台的研制[J].电子技术应用，2017，43(3)：55-58.
英文引用格式： Cai Bofeng，Cai Weida，Wang Yihuai. Design of KW01-ZigBee wireless sensor network application development platform[J].Application of Electronic Technique，2017，43(3)：55-58.
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无线传感器网络简单介绍
（本文为简单介绍，内容来源自网络）
无线传感器网络（Wireless Sensor Networks）是一种创新的传感器网络架构，具有广泛的应用前景和潜力。与传统的有限传感器网络不同，无线传感器网络克服了节点数量有限和覆盖范围受限的问题，通过自主组网、自主修复和灵活节点部署等特性，实现了对更广阔区域内的数据采集和监测。
无线传感器网络的核心思想是将传感器节点视为无限数量的资源，并通过智能化的机制进行管理和利用。传感器节点可以自由地移动、重新部署或添加到网络中，形成一个动态的、无边界的网络拓扑结构。这种灵活性使得网络能够适应环境的变化、应对节点失效或故障，并自动进行网络优化和修复。
无线传感器网络的高效运行有赖于各种智能化协议的支持。例如，ZigBee、6LoWPAN等自组网协议使节点能够自动建立网络；LEACH、PEGASIS等数据路由协议实现了高效的点对点通信；SPIN、Directed Diffusion等数据聚合协议通过数据处理和压缩，减少了网络通信量。此外，ACE、ANTP等网络管理类协议也发挥着重要作用，协调网络资源分配，延长整个网络的生命周期。正是这些协议的协同运作，使得无线传感器网络能够实现大规模、高效的无线数据交换和网络自我管理。随着协议的不断优化，无线传感器网络的性能也将不断提升，应用领域更加广泛。
无线传感器网络在多个领域都有广泛的应用。在环境监测方面，通过部署大量的传感器节点，可以实时监测和记录大气质量、水质情况、土壤湿度等环境参数，为环境保护和资源管理提供重要依据。在智能交通领域，无线传感器网络可以实现对交通流量、车辆位置和行驶速度等的实时监测和管理，为交通优化、拥堵疏导和智能导航提供数据支持。
此外，无线传感器网络还可以应用于农业、健康监测、安全监控等领域。在农业中，通过精确监控土壤湿度、光照强度等因素，可以实现农作物的精准灌溉和施肥，提高农业生产效率。在健康监测方面，无线传感器网络可以用于远程监测患者的生理参数、运动状态等，为医疗健康管理提供支持。在安全监控领域，无线传感器网络可以用于建筑物、城市区域或边境的监控，实现对异常事件的及时报警和处理。
然而，无线传感器网络也面临着一些挑战和问题，例如能源管理、网络安全和数据隐私等方面的考虑。为了保证网络的持久运行，需要设计节能的传感器节点和能源采集技术。同时，为了防止数据泄露和网络攻击，必须加强网络的安全性和隐私保护机制。
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