传感器网络 论文 「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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《自然》论文：模拟组织柔软传感器可实时监测大脑肠道神经递质
中新网北京6月2日电 (记者 孙自法)国际著名学术期刊《自然》最新发表一篇材料科学论文，研究人员描述了一种模拟组织的柔软传感器，可用于实时监测大脑与肠道的神经递质。通过研究小鼠的肠道-大脑交流已表明这种传感器的能力，或有望实现其他身体柔软器官的生物分子传感。
该论文介绍，神经递质在人体内各种过程和系统中起到重要作用，监测其动力学对于理解神经元及其目标间交流十分重要。不过，在活体动物和人类体内研究生物化学信号传输的工具仍十分有限且不发达。目前的探针通常坚硬易碎，导致早期设备故障或严重炎症反应，特别是在一直活动的器官如大脑与肠道中。
为应对这一挑战，论文共同通讯作者、美国斯坦福大学鲍哲南和陈晓科与同事合作，设计出一种柔性可延展、基于石墨烯的电化学传感器，命名为“NeuroString”，它可以同时并针对性地实时检测大脑和肠道内的多种神经递质。
在小鼠结肠中的Neurostring(图源：论文作者团队)。 施普林格·自然 供图
他们发现，NeuroString可以检测小鼠神经递质信号长达16周，展现出优越的长期神经化学检测稳定性。在一个概念验证实验中，研究者利用NeuroString传感器检测喂食小鼠巧克力之后，大脑和肠道神经递质浓度的变化。儿茶酚胺和5-HT(5-羟色胺)都是参与调控认知过程和肠道功能的重要神经递质。他们检测到摄入巧克力数秒之后儿茶酚胺在脑中释放，观察到结肠内5-羟色胺在30-60分钟内增加，与食物通过胃肠道的典型运送时间一致。这一结果表明使用NeuroString了解神经递质机制及其在脑-肠轴中作用的潜力。
论文作者总结认为，NeuroString的进一步研发计划旨在使其能够以更好的选择性检测不同分子，结合其卓越的生物相容性和灵敏度，NeuroString平台或可成为在灵长动物体内研究各种信号传递生物分子和电生理信号的有力工具。(完)
来源： 中国新闻网
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