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基于无线传感器网络的协同技术研究

【摘要】: 随着无线网络技术和嵌入式技术的飞速发展,人类在物理世界和虚拟世界的活动空间不断扩大。无线传感器网络是信息技术研究领域的一个新的发展方向,具有广阔的应用前景。论文系统的介绍了无线传感器网络的基本原理、研究意义、国内外研究现状以及当前研究重点和未来发展方向,并讨论了无线传感器网络协同技术的系统模型和层次结构。论文以基于无线传感器网络的协同信息处理技术研究为主题,重点研究了基于无线传感器网络跟踪应用系统中节点协同技术和WSN与互联网以及其他无线网络相融合的网际协同技术,探讨了WSN技术中其他热点问题以及发展方向。 本文主要贡献如下: 一:提出了基于无线传感器网络的跟踪系统框架。该框架以贝叶斯滤波为工具,采用时间窗的序贯考察函数,在分布式的跟踪系统框架下实现了跟踪精度与实时性的平衡。 二:描述了使用基于超声波传感器网络的目标跟踪原型系统的设计及实现细节。在系统实现过程中,使用了一种简单快速且易实现的消除噪声并能够快速定位的方法。解决了在硬件环境搭建、软件系统结构、同步机制、数据库设计、可视化用户界面设计等实现过程中的技术问题,成功的构建了实验床。实验床的开发对于消除理论研究和应用需求间的鸿沟有着积极意义。 三:通过对目前网络数据共享方式和多网络融合框架建设现状的研究,提出了基于无线传感器网络与Intenet及其它无线网络相融合的服务技术框架。将地理上分布的、格式异构的数据信息资源连接起来,使传感器网络资源能够通过与Internet等网络协作形成资源和知识的共享。通过动态的、智能集成的网络组件使得在地理上分布的无线传感器网络数据资源能够满足不同层次、不同粒度的应用。 四:在基于网络服务的感知信息共享上进行了有益的尝试,通过搭建开放式服务原型系统(iWSN),为面向感知数据的共享和处理功能提供了完整解决方案。iWSN将大量分散的节点组织成一个逻辑网络,构建面向Internet的大规模分布式系统。iWSN采用网格支撑环境、高效的P2P路由机制、动态自适应的副本管理以及并行传输机制为用户提供高效、可靠的分布式协同服务。

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