无线传感器网络在温室农业监测中的应用
杜晓明,陈 岩
(北京工商大学信息工程学院,北京 100048)
摘 要:针对传统温室农业数据采集系统存在的问题,提出了一种使用无线传感器网络技术组建农业温室监控系统的设计方案,实现了作物生长环境的无线监控,解决了传统温室农业布线的繁琐性和局限性,为提高温室环境信息管理自动化程度和设施农业种植决策提供依据,顺应传感器的无线化与网络化的趋势。
关键词:设施农业;温室;无线传感器网络
中图分类号:S625.5+1;S126 文献标识码:A文章编号:1003-188X(2009)06-0141-04
0 引言
温室作为设施农业的一个方面,其环境检测与控制系统利用自动化、机械化和微电子智能化高新技术,使温室内温度、湿度、光照、水分、营养和CO
2
浓度等环境参数自动调控到作物生长所需的最佳状态值,实现生产作业高度自动化和机械化。由于系统中需要处理不同类型和性质的对象,所以信息获取手段是最关键的技术。而传感器作为获取信息环节,作用至关重要,其性能指标是制约温室环境监测与控制系统的关键性因素。
目前,我国温室生产存在着结构简陋、综合环境调控能力差以及管理技术水平落后等缺点。同时,由于我国温室农业种类多,分布地域广,测控设施安装和维护工作量大,采用有线通信方式传输信号存在诸多不便。
基于以上背景,本文把无线传感器网络[1]技术作为数据采集系统,引入到温室农业生产中来,建立了温室农业无线网络监测系统,实现了温室信息采集的自动部署、自组织传输和智能控制。
1 系统设计
1.1 系统分析
本文采用了“无线传感器网络部分+PC机控制器部分+温室执行器部分”三级结构来构建整个监测收稿日期:2008-12-03
基金项目:北京市属市管高等学校人才强教计划资助项目(19004811009)
作者简介:杜晓明(1981-),男,山东德州人,硕士,研究生,(E-mail)xiaom ingdianxin@https://www.doczj.com/doc/4a12240604.html,。
通讯作者:陈 岩(1963-),女,甘肃天水人,副教授,硕士生导师,博士,(E-mail)bjchy2003@https://www.doczj.com/doc/4a12240604.html,。系统,如图1所示。在该系统中,将单个温室视为无线传感器网络的一个测量控制区,采用不同的传感器节点和具有简单执行器构成网络。PC机控制器终端对无线传感器网络的传感器节点部分发出采集数据的信号。传感器节点响应命令后,对土壤湿度、土壤成分、温度、空气湿度和光照强度等进行实时监测,并将温室数据发送给控制器部分做备份
。
图1 无线传感器网络温室环境监测系统
PC机控制器终端完成温室环境参数的监测及数据显示,并根据类别进行分析、统计、处理及报表打印输出;能够结合专家系统,根据各农作物生长参数的设定值自动调节,将反馈命令发送到温室执行器部分,使得执行器根据温室参数做出相应的反馈动作,确保环境参数的相对稳定。
根据温室监测系统的功能需求以及目前市场上的成熟技术,本文采用“传感器节点+系统软件+应用层软件”的系统架构来设计。
1.2 传感器节点
无线传感器网络体系结构通常包括传感器节点(sens or node)、汇聚节点(sink node)、外部网络和用户界面,如图2所示。大量传感器节点随机部署在感知区域(sens or field)内部或附近,能够通过自组织方式
构成网络。传感器节点将采集到的数据沿着其他传感器节点逐跳进行传输,在传输过程中所采集的数据可能被多个节点处理,经过多跳路由后到汇聚节点,再由汇聚节点通过外部网络把数据传送到处理中心进行集中处理
。
图2 无线传感器网络体系结构
1.2.1 传感器节点
传感器节点由传感器模块、处理器模块、无线通信模块和能量供应模块组成,如图3所示。根据所监
测温室的不同应用需求,可以外扩不同的传感器(如光、温度、湿度、光照、液位、EC 值、PH 值、CO 2和S O 2浓度等)到传感器模块的51
针扩展接口。
图3 节点的结构
1.2.2 处理器模块
采用低功耗微处理器芯片AT MEG A128L ,其工作频率为7.3728MHz,具有128k B 系统内可编程Flash,4k B EEPROM ,4k B 内部SRAM 以及10路8位ADC 。
它负责控制传感器数据采集、无线收发、电池能量监测、各硬件模块功耗、系统任务调度以及MAC /路由协议执行等。AT MEG A128L 从内部闪存运行Tiny OS 操作系统,同时进行传感器应用处理和网络射频通信协议栈。其中,扩展接口支持模拟输入、数字I/O 接口、I 2C 接口、SP I 接口和UART 接口。这些接口易于与多
种外围设备连接。1.2.3 无线通信模块
核心为射频芯片CC2430,具有工作电压低、可编程功率输出和接收灵敏度高等特点,是一种真正的系
统芯片(S OC )C MOS 解决方案。这种解决方案能够提高性能,并满足以Zigbee 为基础的 2.4GHz I S M 波段应用对低成本和低功耗的要求。它包括一个高性能的2.4GHz 射频收发器核心和一颗高效、小巧的8051控制器。图4
为所设计的传感器节点工作流程图。
图4 传感器节点工作流程图
1.3 系统软件设计
基于无线传感器网络的温室监测系统主要由温室数据采集系统和无线控制系统组成。其中,数据采集系统使用无线传感器节点采集自身周围的作物生理信息,并无线自组网,把数据传输到汇聚节点;汇聚节点把数据融合后的数据信息发送到控制器;同时,汇聚节点接收来自控制器的指令,再向传感器节点转发该指令。基于PC 机的控制器集中管理无线传感器网络,具有数据存储与查询、网络拓扑结构显示、网络状态监控以及实时查询等功能,并以表格形式显示数据结果。系统软件按照图5所示的流程图进行设计。1.4 应用层软件设计
本文采用LabV I E W 8.2(Laborat ory V irtual Engi 2neering Workbench )设计监控界面。它是一个使用图
形符号来编写程序的编程环境,数据采集是LabV I E W 的核心技术之一。软件Lab V I E W 提供了与N I 公司各种数据采集硬件配合的接口,可以方便地将各种物理数据采集到计算机中供软件操作处理。
仪器控制是Lab V I E W 的强大功能之一。Lab 2V I E W 中提供了一组函数,用来命令发送到仪器以及
读取仪器返回的结果,这就是V I S A 。V I S A 是虚拟仪
器软件体系结构(V irtual I nstrument Soft w are A rchitec 2ture )的简称。V I S A 是在所有Lab V I E W 工作平台上控
制RS -232(Recommend Standard #232),GP I B (General Pur pose I nterface Bus ),US B (Universal Serial Bus )以及其他种类仪器的接口程序库。采用V I S A 标准,就可
以不考虑时间及仪器I/O 选择项,驱动软件可以相互相容使用。使用V I S A 通常不必关心仪器是如何连接到计算机的。
由于US B 正迅速成为连接设备到计算机的最流行的通信总线,本文采用US B 连接汇聚节点与PC 机控制器,其中V I S A US B V I 和函数一起控制US B 设备。PC 机控制器将传感器节点休眠或唤醒、风机等设备的开关量命令通过US B 发送到汇聚节点,再由汇聚节点转发到传感器节点或温室现场的执行器,实现对现场设备的控制功能。应用层软件工作流程图如图6所示
。
图5
系统软件流程图
图6 应用层软件工作流程图
2 系统模拟
在实验室对该系统进行温室环境模拟测试,如图7所示
。
图7 无线传感器网络监测系统图
系统选用了3个传感器节点组成无线传感器网络,实时地采集周围环境信息。汇聚节点通过US B 与PC 机控制器连接,接收来自传感器节点的数据信息。Lab V I E W 编写的监测界面实时地显示传感器节点采
集的数据。图7绿色标示中,node0为汇聚节点,node1,node2和node3是传感器节点,以表格的形式实
时地显示3个传感器节点采集的温度、湿度、电压和光照度等信息。
3 结论
1)运用无线传感器网络构建温室监控系统,避免
了传统温室监控系统由于有线布线带来的繁琐性和局限性,并且无线传感器网络的布置、安装和维护简
单易行。
2)经过初步调试使用,本系统基本达到了预期效果,实现了温室环境的无线智能监控,提高了温室环境信息管理智能化程度。
3)由于无线传感器网络中大量布置传感器节点,导致成本较高,因此采取措施研究低成本的传感器节点是本文未来工作的重点。参考文献:
[1] 孙利民,李建中,陈渝.无线传感器网络[M ].北京:清华
大学出版社,2005.
[2] 唐秀辉.无线传感器网络技术及在环境检测中的应用研
究[D ].四川:电子科技大学,2006.
[3] 吴金洪,丁飞,陈应春,等.现代温室无线数据采集系统
的研究[J ].计算机测量与控制,2007,15(3):405-406.
The Reali zati on of Greenhouse Controlli n g Syste m Based on
W i reless Sensor Network
Du Xiaom ing,Chen Yan
(School of I nfor mati on Engineering,Beijing Technol ogy and Business University,Beijing100048,China) Abstract:T o s olve t he p r oble m s of the traditi onal data acquisiti on syste m in greenhouse,a syste m based on W ireless Sens or Net w ork(W S N)was p r oposed,which could wirelessly contr ol the gr owth envir onment of cr op s in greenhouse,and p r ovide technical measures f or the fussiness and li m itati ons of traditi onal greenhouse cable syste m.The syste m could i m2 p r ove the aut o mated degree of the greenhouse environm ent infor m ati on m anagem ent,and p rovide a m ethod for the in2 stallation agriculture.A ls o,the syste m using W S N accorded with the wireless and net w ork of sens or.A t the sa me ti m e, the research of this syste m gr oped for W ireless Sens or Net w ork working in the greenhouse at p resent.
Key words:installati on agriculture;greenhouse;wireless sens or net w ork
(上接第136页)
依据表1中误差数据可以看出:前27个点间的最小定位误差为0.04m,最大定位误差为1.51m;最小相对误差为0.52%,最大相对误差为21.59%;计算其平均定位误差为0.708m,平均相对误差为7.735%。由此表明,该仪器的GPS定位能够满足农田定位施肥、灌溉等作业的需要。
3 结论
为了验证田间信息采集仪的GPS定位精度,用GPS Ag132导航采样确定采样点,用田间信息采集仪记录各采样点的经纬度,经过计算分析该仪器GPS定位误差。结果表明,该仪器GPS最大定位误差为1151m,平均定位误差为0.708m,基本上满足精细农业田间信息采集的要求,为该仪器在进行其他田间属性信息的空间变异性研究提供了一个很好的依据。参考文献:
[1] 张淑娟,赵飞,王凤花,等.基于P DA/GPS/GI S的田间信
息采集方法及其精度分析[J].农业机械学报,2007,38
(8):202-204.
[2] 王凤花,张淑娟.基于精细农业田间信息采集关键技术
的研究进展[J].农业机械学报,2008,39(5):111-121.
[3] 刘卉.GPS-OE M在精准农业领域中的应用实例[J].全
球定位系统,2003(2):31-33.
[4] 裘正军.基于GPS、GI S及虚拟仪器的精细农业信息采集
与处理技术的研究[D].杭州:浙江大学,2003.
Abstract I D:1003-188X(2009)06-0135-EA
Accuracy Analysis on Positi on i n g Accuracy of Fi eld I nfor mati on
Acquisiti on Equi p ment Based on GPS-OE M
W ang Fenghua,J ie Dengfei,Zhao Hua m in,Zhang Haihong,Zhang Shujuan (College of Engineering and Technol ogy,Shanxi Agricultural University,Taigu030801,China) Abstract:GPS positi oning inf or mati on is one of the i m portant inf or mati on t o p recisi on agriculture.The design with the combinati on of GPS-OE M board and inf or mati on collecti on equi pment has become the f ocus of peop le′s attenti on.Not only the fusi on of the positi oning data and attribute data can be realized,but als o the volu me and cost of the device can be reduced.So a kind of field inf or mati on collecting equi pment is devel oped based on GPS-OE M.I n this paper,the s oft w are and hard ware design of the GPS positi oning module is intr oduced and the GPS positi oning accuracy is analyzed. The results show that the maxi m u m positi oning err or is1.51m can meet the need of p recisi on agriculture field inf or mati on collecti on.The theoretical basis is p r ovided f or further research.
Key words:p recisi on agriculture;field inf or mati on;GPS-OE M board;LEA-4S;accuracy analysis
南京航空航天大学 硕士学位论文 基于无线传感器网络的环境监测系统设计与实现 姓名：耿长剑 申请学位级别：硕士 专业：电路与系统 指导教师：王成华 20090101
南京航空航天大学硕士学位论文 摘要 无线传感器网络（Wireless Sensor Network，WSN）是一种集成了计算机技术、通信技术、传感器技术的新型智能监控网络，已成为当前无线通信领域研究的热点。 随着生活水平的提高，环境问题开始得到人们的重视。传统的环境监测系统由于传感器成本高，部署比较困难，并且维护成本高，因此很难应用。本文以环境温度和湿度监控为应用背景，实现了一种基于无线传感器网络的监测系统。 本系统将传感器节点部署在监测区域内，通过自组网的方式构成传感器网络，每个节点采集的数据经过多跳的方式路由到汇聚节点，汇聚节点将数据经过初步处理后存储到数据中心，远程用户可以通过网络访问采集的数据。基于CC2430无线单片机设计了无线传感器网络传感器节点，主要完成了温湿度传感器SHT10的软硬件设计和部分无线通讯程序的设计。以PXA270为处理器的汇聚节点，完成了嵌入式Linux系统的构建，将Linux2.6内核剪裁移植到平台上，并且实现了JFFS2根文件系统。为了方便调试和数据的传输，还开发了网络设备驱动程序。 测试表明，各个节点能够正确的采集温度和湿度信息，并且通信良好，信号稳定。本系统易于部署，降低了开发和维护成本，并且可以通过无线通信方式获取数据或进行远程控制，使用和维护方便。 关键词：无线传感器网络，环境监测，温湿度传感器，嵌入式Linux，设备驱动
Abstract Wireless Sensor Network, a new intelligent control and monitoring network combining sensor technology with computer and communication technology, has become a hot spot in the field of wireless communication. With the improvement of living standards, people pay more attention to environmental issues. Because of the high maintenance cost and complexity of dispose, traditional environmental monitoring system is restricted in several applications. In order to surveil the temperature and humidity of the environment, a new surveillance system based on WSN is implemented in this thesis. Sensor nodes are placed in the surveillance area casually and they construct ad hoc network automatieally. Sensor nodes send the collection data to the sink node via multi-hop routing, which is determined by a specific routing protocol. Then sink node reveives data and sends it to the remoted database server, remote users can access data through Internet. The wireless sensor network node is designed based on a wireless mcu CC2430, in which we mainly design the temperature and humidity sensors’ hardware and software as well as part of the wireless communications program. Sink node's processors is PXA270, in which we construct the sink node embedded Linux System. Port the Linux2.6 core to the platform, then implement the JFFS2 root file system. In order to facilitate debugging and data transmission, the thesis also develops the network device driver. Testing showed that each node can collect the right temperature and humidity information, and the communication is stable and good. The system is easy to deploy so the development and maintenance costs is reduced, it can be obtained data through wireless communication. It's easy to use and maintain. Key Words: Wireless Sensor Network, Environment Monitoring, Temperature and Humidity Sensor, Embedded Linux, Device Drivers
无线传感器网络的特点 大规模网络 为了获取精确信息，在监测区域通常部署大量传感器节点，传感器节点数量可能达到成千上万，甚至更多。传感器网络的大规模性包括两方面的含义：一方面是传感器节点分布在很大的地理区域内，如在原始大森林采用传感器网络进行森林防火和环境监测，需要部署大量的传感器节点；另一方面，传感器节点部署很密集，在一个面积不是很大的空间内，密集部署了大量的传感器节点。 传感器网络的大规模性具有如下优点：通过不同空间视角获得的信息具有更大的信噪比；通过分布式处理大量的采集信息能够提高监测的精确度，降低对单个节点传感器的精度要求；大量冗余节点的存在，使得系统具有很强的容错性能；大量节点能够增大覆盖的监测区域，减少洞穴或者盲区。 自组织网络在 传感器网络应用中，通常情况下传感器节点被放置在没有基础结构的地方。传感器节点的位置不能预先精确设定，节点之间的相互邻居关系预先也不知道，如通过飞机播撒大量传感器节点到面积广阔的原始森林中，或随意放置到人不可到达或危险的区域。这样就要求传感器节点具有自组织的能力，能够自动进行配置和管理，通过拓扑控制机制和网络协议自动形成转发监测数据的多跳无线网络系统。在传
感器网络使用过程中，部分传感器节点由于能量耗尽或环境因素造成失效，也有一些节点为了弥补失效节点、增加监测精度而补充到网络中，这样在传感器网络中的节点个数就动态地增加或减少，
从而使网络的拓扑结构随之动态地变化。传感器网络的自组织性要能够适应这种网络拓扑结构的动态变化。动态性网络传感器网络的拓扑结构可能因为下列因素而改变：①环境因素或电能耗尽造成的传感器节点出现故障或失效；②环境条件变化可能造成无线通信链路带宽变化，甚至时断时通；③传感器网络的传感器、感知对象和观察者这三要素都可能具有移动性；④新节点的加入。这就要求传感器网络系统要能够适应这种变化，具有动态的系统可重构性。 可靠的网络 传感器网络特别适合部署在恶劣环境或人类不宜到达的区域，传感器节点可能工作在露天环境中，遭受太阳的暴晒或风吹雨淋，甚至遭到无关人员或动物的破坏。传感器节点往往采用随机部署，如通过飞机撒播或发射炮弹到指定区域进行部署。这些都要求传感器节点非常坚固，不易损坏，适应各种恶劣环境条件。由于监测区域环境的限制以及传感器节点数目巨大，不可能人工“照顾每个传感器节点，网络的维护十分困难甚至不可维护。传感器网络的通信保密性和安全性也十分重要，要防止监测数据被盗取和获取伪造的监测信息。因此，传感器网络的软硬件必须具有鲁棒性和容错性。
0引言 农业生产具有季节性的特点，温室大棚可以帮助克服农业生产的季节性，提高农业生产效率。温室大棚内影响农作物生长的多方面因素，如温度、湿度、光照和空气流通情况等。为了达到农业生产的优质高效，对上述各种环境参数的量化控制很重要。无线网络技术的出现满足了农业生产技术的信息化、网络化的要求，因为其自主性组网、分布式监测等特点在温室大棚中进行实时数据采集提供了保障，例如农作物生长的土壤pH值、湿度、温度等环境参数。以无线传感器网络技术为主要特点的温室大棚信息化监测系统可以实时反馈温室大棚中各个不同地点的环境信息，将这些数据传送到监控中心并与最佳农作物生长的环境信息进行比较，有效并及时地处理温室大棚的各项环境参数信息，尽可能地为促进温室大棚中农作物的生长提供良好的环境，进一步提高农作物的质量和产量。 无线传感器网络是是部署在监测区域内大量的微型传感器节点通过无线电通信形成一个多跳的自组织网络系统，主要是更好的感知、采集和处理网络覆区域被监测的对象的环境参数信息，可以使人们实时获取大量详实而可靠的信息。随着无线传感器网络中的数据融合、路由协议、时间同步、节点定位、能耗等问题的进一步的解决，无线传感器网络以其较高的科技性、高效性和实用性可以直接推动其在各个领域的广泛应用。 1ZigBee无线传感器网络 智能温室大棚是一个庞大的系统，本文设计的无线传感器网络是针对智能温室大棚的环境监测而设计的。整个无线传感器网络由温度、湿度、感光度等传感器子节点构成，不同的子节点采集不同的环境数据，采集到的环境数据通过无线射频模块发送到主控制器或者其他节点。主控制器根据接收到的环境数据，结合控制策略，将控制指令通过无线传感器传输到终端控制器。如某个温室大棚检测温度A1℃通过无线传感器网络传输到主控制器，而控制策略的期望值是A2℃，于是主控制器就将调节空调温度数据的指令发送到终端控制器。无线传感器网络主要完成环境数据的采集、处理以及传输等功能。 在温室大棚传感器网络中，对如温度、亮度以及湿度等环境数据的传输速率要求不是很高，而对控制设备的功耗要求比较高。目前常用的几种短距离无线通讯技术主要有Bluetooth技术和ZigBee技术。通过对比对这几种通讯技术，由于ZigBee协议具有低功耗、低数据传输速率、低成本等特点，智能温室大棚采用ZigBee协议。 ZigBee是一种新兴的低速率短距离的无线通信技术，是ZigBee 技术联盟（ZigBee Alliance）所主导的无线传感网络技术标准之一。Zigbee主要用于近距离无线连接，通信速率要求低于蓝牙，由电池供电节点设备提供无线通信功能，并希望在不换供电设备的情况下能正常工作。Zigbee依据IEEE802.15.4标准，在一定的频段上用（全球2.4GHz，美国915MHz，欧洲868MHz）数千个传感器来构建无线传感器网络，利用WSN分布式等特点相互合作实现网络的整体通信。多个传感器节点只需要相对很少的供电能量，通过无线电波将数据从一个传感器节点按照一定的网络协议传到另一个传感器节点，所以通信效率较高。由于ZigBee技术具有通信范围较小及低数据速率的特点，决定了其技术适合于承载数据流量相对较小的业务领域。随着各种传感设备的复杂度、通信距离的加大，其能量消耗以及网络的系统成本都在进一步加剧，当然这也是我们所要研究的问题这一。 2无线节点设计 2.1硬件实现 智能温室大棚的网络系统包含一个主控节点及温度、湿度等采集节点、其他控制节点。主控节点是整个网络的核心，用于监控各个节点的状态，从各个监测节点获取信息，根据这些信息自动采取操作，或通过用户对主控设备的操作，向各个节点发出控制指令，控制灌溉、调温等设备的开闭及调节等。负责采集居室内的温度，湿度等各种环境参数，将数据反馈到主控，进而可能采取自动调节居室环境的控制操作。其它控制节点负责控制采光、通风等设施的各种操作。 根据不同的应用场合，无线传感器节点的组成也不相同，其硬件主要是由数据采集、数据收发、数据处理和电源4个部分构成：（1）数据采集负责对环境的温度、湿度、光照等参数的采集，采集到的数据交由微控制器处理； （2）数据收发负责与其他节点的数据通讯，由CC2480无线射频模块构成； （3）数据处理负责对传感器模块采集到的各种数据以及数据收发模块收到的数据进行处理； （4）电源负责单片机、无线射频模块以及传感器等器件的供电。 主控制器MSP430系列单片机最大特点是超低功耗和功能集成。其工作电压为1.8~3.6V，待机电流小于1μA，通过控制位可以设定1种活动模式和5种低功耗模式，同时内部集成有丰富的片内外设，包括JTAG调试接口。本设计中数据收发模块采用TI公司的CC2480,其内部结合有ZigBee射频前端和内存，4个通用的I/O扩展接口，2路7~12位的ADC，上电复位和掉电复位电路，与处理器联接可以采用SPI接口或者UART接口。CC2480可以配置的ZigBee设备有协调器、路由器和终端设备。当配置成终端设备的时候，在闲置时期，它自动进入低功耗模式（小于0.5μA）。在本设计中所用的CC2480和MSP430单片机之间通过SPI方式通讯。用于对外显示的LED指示灯在测试时用来指示数据的传输、节点的发现以及节点休眠等状态。串口通讯模块在协调器中与家庭网关进行数据通讯。节点通过数据采集模块采集到温度、湿度、光照等数据，再经微控制器对数据进行处理，通过CC2480无线收发器将数据传送到主控制器。主控制器查询各种环境参数，通过CC2480将命令传送到传感器节点或终端控制器来改变环境的温度、湿度和光照等参数。 2.2软件实现 节点的软件部分是基于嵌入式μC/OS-Ⅱ平台设计的。μC/OS-Ⅱ占用很少的系统资源，它的最小化内核能编译到2K，非常适用于无线传感器网络节点。μC/OS-Ⅱ操作系统移植后，在其应用平台上编写应用程序任务。在μC/OS-Ⅱ操作系统中，主函数的功能主要有初始化操作系统，创建起始任务，开始多任务调度，主要任务如下： （1）起始任务：使能端口（CC2480控制端口、UART端口、I/O端口等）初始化；CC2480初始化；节点根据应用场合创建数据采集、数据收发、控制等任务；执行起始任务主体，包括:构建整个网络、查询有无增减节点；终端节点的任务主体是：查询网络，加入网络。 （2）数据采集任务：初始化传感器；通过传感器检测温度、湿度、光照等环境参数。（下转第327页） 无线传感器网络在温室大棚中的应用 潘蓉 （江苏农林职业技术学院，江苏句容212400） 【摘要】本文介绍了无线传感器网络ZigBee协议在温室大棚中的实现与应用。根据温室大棚的特点而设计了无线自动控制系统。详细说明了系统体系结构的设计和控制节点的硬件设计以及软件的控制过程。 【关键词】无线传感器网络；ZigBee；温室大棚 The Application of Wireless Sensor Network in Greenhouse PAN Rong （Jiangsu Polytechnic College of Agriculture and Forestry，Jurong Jiangsu，212400）【Abstract】This paper introduced the application and Realization of ZigBee protocol of wireless sensor network in greenhouse.Designed the Wireless Automatic Control System according to the characteristics of greenhouse.Illustrated the design of system architecture,the hardware design of control node and the software control process. 【Key words】Wireless sensor networks；ZigBee protocol；Greenhouse
基于无线传感器网络的桥梁安全检测系统 摘要 根据桥梁监测无线传感器网络技术的桥梁安全监测系统，以实现方案的安全参数的需要；对整个系统的结构和工作原理的节点集、分簇和关键技术，虽然近年来在无线传感器网络中，已经证明了其潜在的提供连续结构响应数据进行定量评估结构健康，许多重要的问题，包括网络寿命可靠性和稳定性、损伤检测技术，例如拥塞控制进行了讨论。 关键词：桥梁安全监测；无线传感器网络的总体结构；关键技术 1 阻断 随着交通运输业的不断发展，桥梁安全问题受到越来越多人的关注。对于桥梁的建设与运行规律，而特设的桥梁检测的工作情况，起到一定作用，但是一座桥的信息通常是一个孤立的片面性，这是由于主观和客观因素，一些桥梁安全参数复杂多变[1]。某些问题使用传统的监测方法难以发现桥梁存在的安全风险。因此长期实时监测，预报和评估桥梁的安全局势，目前在中国乃至全世界是一个亟待解决的重要问题。 桥梁安全监测系统的设计方案，即通过长期实时桥跨的压力、变形等参数及测试，分析结构的动力特性参数和结构的评价科关键控制安全性和可靠性，以及问题的发现并及时维修，从而确保了桥的安全和长期耐久性。 近年来，桥梁安全监测技术已成为一个多学科的应用，它是在结构工程的传感器技术、计算机技术、网络通讯技术以及道路交通等基础上引入现代科技手段，已成为这一领域中科学和技术研究的重点。 无线传感器网络技术，在桥梁的安全监测系统方案的实现上，具有一定的参考价值。 无线传感器网络（WSN）是一种新兴的网络科学技术是大量的传感器节点，通过自组织无线通信，信息的相互传输，对一个具体的完成特定功能的智能功能的协调的专用网络。它是传感器技术的一个结合，通过集成的嵌入式微传感器实时监控各类计算机技术、网络和无线通信技术、布式信息处理技术、传感以及无线发送收集到的环境或各种信息监测和多跳网络传输到用户终端[2]。在军事、工业和农业，环境监测，健康，智能交通，安全，以及空间探索等领域无线传感器网络具有广泛应用前景和巨大的价值。 一个典型的无线传感器网络，通常包括传感器节点，网关和服务器，如图1
无线传感器网络技术 电子信息工程学院 08级电信工程4班 学号：3008204323 姓名：张延红
无线传感器网络在生态环境监测方面的应用 1996年，美国UCLA大学的William J Kaiser教授向DARPA提交的“低能耗无线集成微型传感器”揭开了现代WSN网络的序幕。1998年，同是UCLA大学的Gregory J Pottie教授从网络研究的角度重新阐释了WSN的科学意义。在其后的10余年里，WSN网络技术得到学术界、工业界乃至政府的广泛关注！美国商业周刊将WSN网络列为21世纪最有影响的技术之一，麻省理工学院(MIT)技术评论则将其列为改变世界的10大技术之一。 无线传感器网络，简称“WSN”,是一种新兴的科学网络技术。它是由大量的具有特定功能的传感器节点通过自组织的无线通信方式，相互传递信息，协同地完成特定功能的智能专用网络!它综合了微机电系统、传感器技术、嵌入式计算机技术、现代网络及无线通信技术、分布式处理技术等，能够通过各类集成化的微型传感器协作地实时监测感知和采集各种环境或检测对象的信息。这些信息通过无线方式被发送出去，并以自组织多跳的网络传送到用户终端。从而实现物理世界、计算机世界和人类社会三元世界的连通！ 无线传感器网络是集信息采集、信息传输、信息处理于一体的综合智能信息系统，具有广阔的应用前景，是目前非常活跃的一个领域！2000年，美国国防部将传感器网络列为国防五个尖端领域之一；2002年，美国的OAK实验室预言：IT时代正从“The network is computer”向“The network is sensor”转变；2003年美国《技术评论》杂志将无线传感器网络技术列为未来改变人类生活的十大技术之首。可以
无线传感器网络的应用与影响因素分析 摘要：无线传感器网络在信息传输、采集、处理方面的能力非常强。最初，由于军事方面的需要，无线传感网络不断发展，传感器网络技术不断进步，其应用的范围也日益广泛，已从军事防御领域扩展以及普及到社会生活的各个方面。本文全面描述了无线传感器网络的发展过程、研究领域的现状和影响传感器应用的若干因素。关键词：无线传感器网络；传感器节点；限制因素 applications of wireless sensor networks and influencing factors analysis liu peng (college of computer science,yangtze university,jingzhou434023,china) abstract:wireless sensor networks in the transmission of informa- tion,collecting,processing capacity is very strong.initially,due to the needs of the military aspects of wireless sensor networks,the continuous development of sensor network technology continues to progress its increasingly wide range of applications,from military defense field to expand and spread to various aspects of social life.a comprehensive description of the development
一、课题研究目的 针对目前中国的交叉路口多，车流量大，交通混乱的现象研究一种控制交通信号灯的基于无线传感器的智能交通系统。 二、课题背景 随着经济的快速发展，生活方式变得更加快捷，城市的道路也逐渐变得纵横交错，快捷方便的交通在人们生活中占有及其重要的位置，而交通安全问题则是重中之重。据世界卫生组织统计，全世界每年死于道路交通事故的人数约有120 万，另有数100 万人受伤。中国拥有全世界1. 9 %的汽车，引发的交通事故占了全球的15 % ，已经成为交通事故最多发的国家。2000 年后全国每年的交通事故死亡人数约在10 万人，受伤人数约50万，其中60 %以上是行人、乘客和骑自行车者。中国每年由于汽车安全方面所受到的损失约为5180 亿(人民币)，死亡率为9 人/ 万·车，因此，有效地解决交通安全问题成为摆在人们面前一个棘手的问题。 在中国，城市的道路纵横交错，形成很多交叉口，相交道路的各种车辆和行人都要在交叉口处汇集通过。而目前的交通情况是人车混行现象严重，非机动车的数量较大，路口混乱。由于车辆和过街行人之间、车辆和车辆之间、特别是非机动车和机动车之间的干扰，不仅会阻滞交通，而且还容易发生交通事故。根据调查数据统计，我国发生在交叉口的交通事故约占道路交通事故的1/ 3，在所有交通事故类型中居首位，对交叉口交通安全影响最大的是冲突点问题，其在很大程度上是由于信号灯配时不合理(如黄灯时间太短,驾驶员来不及反应)，以及驾驶员不遵循交通信号灯，抢绿灯末或红灯头所引发交通流运行的不够稳定。随着我国经济的快速发展，私家车也越来越多，交通控制还是延续原有的定时控制，在车辆增加的基础上，这种控制弊端也越来越多的体现出来，造成了十字交叉路口的交通拥堵和秩序混乱，严重的影响了人们的出行。智能交通中的信号灯控制显示出了越来越多的重要性。国外已经率先开展了智能交通方面的研究。 美国VII系统(vehicle infrastructure integration)，利用车辆与车辆、车辆与路边装置的信息交流实现某些功能，从而提高交通的安全和效率。其功能主要有提供天气信息、路面状况、交叉口防碰撞、电子收费等。目前发展的重点主要集中在2个应用上: ①以车辆为基础; ②以路边装置为基础。欧洲主要是CVIS 系统(cooperative vehicle infrastructure system)。它有60 多个合作者，由布鲁塞尔的ERTICO 组织统筹，从2006 年2 月开始到2010年6月，工作期为4年。其目标是开发出集硬件和软件于一体的综合交流平台，这个平台能运用到车辆和路边装置提高交通管理效率，其中车辆不仅仅局限于私人小汽车，还包括公共交通和商业运输。日本主要的系统是UTMS 21 ( universal traffic management system for the 21st century , UTMS 21)。是以ITS 为基础的综合系统概念,由NPA (National Police Agency) 等5个相关部门和机构共同开发的，是继20 世纪90 年代初UTMS 系统以来的第2代交通管理系统，DSSS是UTMS21中保障安全的核心项目，用于提高车辆与过街行人的安全。因此，从国外的交通控制的发展趋势可以看出，现代的交通控制向着智能化的方向发展，大多采用计算机技术、自动化控制技术和无线传感器网络系统，使车辆行驶和道路导航实现智能化，从而缓解道路交通拥堵，减少交通事故，改善道路交通环境，节约交通能源，减轻驾驶疲劳等功能，最终实现安全、舒适、快速、经济的交通环境。
1武警部队监控平台架构介绍与设计 1.1监控系统的系统结构 基站监控系统的结构组成如上图所示，主要由三个大的部分构成，分别是监控中心、监控站点、监控单元。整个系统从资金、功能以及方便维护性出发，我们采用了干点加节点方式的监控方法。 监控中心（SC）：SC的定义是指整个系统的中心枢纽点，控制整个分监控站，主要的功能是起管理作用和数据处理作用。一般只在市级包括（地、州）设置相应的监控中心，位置一般在武警部队的交换中心机房内或者指挥中心大楼内。 区域监控中心（SS）：又称分点监控站，主要是分散在各个更低等级的区县，主要功能是监控自己所负责辖区的所有基站。对于固话网络，区域监控中心的管辖范围为一个县/区；移动通信网络由于其组网不同于固话本地网，则相对弱化了这一级。区域监控中心SS的机房内的设备配置与SC的差不多，但是不同的是功能不同以及SS的等级低于SC,SS的功能主要是维护设备和监控。 监控单元（SU）：是整个监控系统中等级最低的单元了，它的功能就是监控并且起供电，传输等等作用，主要由SM和其他供电设备由若干监控模块、辅助设备构成。SU侧集成有无线传感网络微设备，比如定位设备或者光感，温感设备等等。 监控模块（SM）：SM是监控单元的组成部分之一，主要作用监控信息的采集功能以及传输，提供相应的通信接口，完成相关信息的上传于接收。
2监控系统的分级管理结构及监控中心功能 基站监控系统的组网分级如果从管理上来看，主要采用两级结构：CSC集中监控中心和现场监控单元。CSC主要设置在运营商的枢纽大楼，主要功能为数据处理，管理远程监控单元，对告警信息进行分类统计，可实现告警查询和存储的功能。一般管理员可以在CSC实现中心调度的功能，并将告警信息进行分发。而FSU一般针对具体的某一个基站，具体作用于如何采集数据参数并进行传输。CSC集中监控中心的需要对FSU采集的数据参数进行报表统计和分析，自动生产图表并为我们的客户提供直观，方便的可视化操作，为维护工作提供依据，维护管理者可以根据大量的分析数据和报表进行快速反应，以最快的速度发现网络的故障点和优先处理点，将人力资源使用在刀刃上。监控中心CSC系统的功能中，还有维护管理类，具体描述如下： 1）实时报警功能 该系统的报警功能是指发现机房里的各种故障后，通过声音，短信，主界面显示的方式及时的上报给操作者。当机房内的动力环境，空调，烟感，人体红外等等发生变量后，这些数据通过基站监控终端上传到BTS再到BSC。最后由数据库进行分类整理后存储到SQLSEVRER2000中。下面介绍主要的几种报警方式： 2)声音报警 基站发生告警后，系统采集后，会用声卡对不一样的告警类别发出对应的语音提示。比如：声音的设置有几种，主要是以鸣叫的长短来区分的。为便于引起现场维护人员的重视紧急告警可设置为长鸣，不重要的告警故障设置为短鸣。这样一来可以用声音区分故障的等级，比方某地市的中心交换机房内相关告警声音设置，它的开关电源柜当平均电流达到40AH的时候，提示声音设置为长鸣，并立即发生短信告警工单。如果在夜晚机房无人值守的情况下：
文章编号:1004-9037(2009)02-0254-05 基于无线传感网络的大型结构健康监测系统 尚 盈 袁慎芳 吴 键 丁建伟 李耀曾 (南京航空航天大学智能材料与结构航空科技重点实验室,南京,210016) 摘要:针对大型碳纤维复合材料机翼盒段壁板结构,实现了基于无线传感网络的多点应变结构健康监测系统,采用自组织竞争神经网络成功判别了集中载荷模拟的损伤位置。本系统由传感采集子系统、无线传感网络子系统和终端监控子系统三部分组成。为了降低系统网络功耗及成本,提高系统的稳定性和可靠性,改善传感网络的实时性和同步性,设计了可直接配接无线传感网络节点的低功耗多通道应变传感器信号调理电路和基于无线传感网络的层次路由协议,开发了多通道应变数据采集、网络簇头转发和中继节点接收等主要软件模块。实验证明,相比于传统有线的监测方法和数据采集系统,基于无线传感网络的结构健康监测系统具有负重轻、成本低、易维护和搭建移动方便等优点。 关键词:无线传感网络;结构健康监测;层次路由协议;自组织竞争网络中图分类号:T P2;T P9 文献标识码:A 基金项目:国家“八六三”高技术研究发展计划(2007AA 032117)资助项目;国家自然科学基金(60772072,50420120133)资助项目;航空基金(20060952)资助项目。 收稿日期:2007-09-05;修订日期:2008-04-17 Large -Scale Structural Health Monitoring System Based on Wireless Sensor Networks S hang Ying ,Yuan Shenf ang ,Wu J ian ,Ding J ianw ei ,L i Yaoz eng (T he A ero nautic Key La bo rat or y o f Smart M ater ial and Str uct ur e,N anjing U niv ersit y o f Aer onautics and A str onautics,N anjing,210016,China) Abstract :Aimed at the large-scale structure and anisotropy nature o f the carbon fiber compos-ite material w ing box ,a large-scale structural health m onitoring system based on w ireless sen-sor netw orks is presented .A kind of artificial neural netw ork is designed to distinguish the damag e locatio n simulated by the co ncentrated load .The sy stem co nsists o f the sensor data ac-quisition,the w ireless sensor netw or ks,and the terminal monitoring sub-sy stem s.To im pro ve the performance o f the system ,the signal conditio ning circuit and the hierarchical routing pro -to col are designed based o n w ireless sensor netw orks ,the prog rams of data acquisition and Sink node are ex ploited.Experimental result pro ves that the system has advantag es of flexibili-ty o f deplo yment,low maintenance and deploym ent costs . Key words :w ir eless senso r netw or ks ;str uctural health monitoring ;hierarchical routing ;self -org anizing com petitive netw o rk 引 言 结构健康监测技术是采用智能材料结构的新概念,利用集成在结构中的先进传感/驱动元件网络,在线实时地获取与结构健康状况相关的信息(如应力、应变、温度、振动模态、波传播特性等),结 合先进的信号信息处理方法和材料结构力学建模 方法,提取特征参数,识别结构的状态,包括损伤,并对结构的不安全因素在其早期就加以控制,以消除安全隐患或控制安全隐患的进一步发展,从而实现结构健康自诊断、自修复、保证结构的安全和降低维修费用[1]。 无线传感网络节点具有局部信号处理的功能, 第24卷第2期2009年3月数据采集与处理Jour nal of D ata A cquisition &P ro cessing Vo l.24N o.2M a r.2009
基于CC2530DE ZIGBIEE的温室大棚智能监控系统 摘要：针对传统人工采集费时费力和有线监控布线复杂、维护困难的局限性，将传感器与ZigBee无线网络技术相结合，提出了无线传感网络的智能温室大棚监控系统的设计方案。该系统利用ZigBee技术实现对采集数据及信息的无线收发，通过公共网关接口CGI将数据和控制信息传送到互联网。操作人员可从远距离的PC机上实时查看数据、实施控制，从而实现了真正意义的远程监控。 关键词：ZigBee；无线网络；传感器；温室控制；CGI 温室控制技术随着温室农业的发展应运而生，传统的人工检测和控制方法费时费力，计算机的采用代表着它发展的逐步成熟；有线传输面临着布线复杂、维护和更新升级困难，而无线传感网络技术的诞生给它带来了一场全新的革命。 本文提出了一种基于ZigBee无线网络技术的智能温室大棚监控系统设计方案，通过对影响植物生长的光照、湿度、温度等几个重要因素进行实时的智能化监测和控制，同时还可以通过手机短信通知农户。文中重点介绍了基于ZStack的应用程序开发，实现了对温室内多种信息的远程监测、处理和控制。 1 ZigBee无线网络技术 ZigBee是一种新兴的短距离、低速率无线网络技术【l】。它是建立在IEEE 802．15．4t2I标准之上的，IEEE规定了ZigBee的物理层和媒体接入控制层，网络层、应用支持子层和高层应用规范由ZigBee联盟制定。ZigBee协议规定了三个可用频段868MHz、915MHz和2．4GHz，分别提供1个、10个和16个共计27个信道。其中2．4 GHz为全球通用频段，传输速率达250 kb／st 31。 2系统总体设计 2．1系统结构 以自动控制原理为理论基础，应用传感器与执行器件构成闭环控制系统。传感器节点配有传感器感知植物的生长环境，控制节点配有执行器件控制执行器件改善植物生长环境。传感器节点与控制节点相互配合，共同为植物提供适宜的生长环境。 本系统由无线传感器网络、网关和主控中心组成。无线传感器网络是物联网的神经末梢，负责感知环境的变化，并将数据通过网关传输到互联网。系统结构如图1所示。
无线传感器网络技术的应用 摘要：无线传感器网络(WSN)是新兴的下一代传感器网络，在国防安全和国民经济各方面均有着广阔的应用前景。本文介绍了无线传感器网络的组成和特点，讨论了无线传感器网络在军事、瓦斯监测系统、智能家具，环境监测，农业。交通等方面的现有应用，最后提出无线传感器网络技术需要解决的问题。 关键词：无线传感器网络，军事、瓦斯监测系统、智能家具，环境监测，农业。交通。 1．无线传感器网络研究背景以及发展现状 随着半导体技术、通信技术、计算机技术的快速发展，90年代末，美国首先出现无线传感器网络（WSN）。1996年，美国UCLA大学的William J Kaiser教授向DARPA提交的“低能耗无线集成微型传感器”揭开了现代WSN网络的序幕。1998年，同是UCLA大学的Gregory J Pottie教授从网络研究的角度重新阐释了WSN的科学意义。在其后的10余年里，WSN网络技术得到学术界、工业界乃至政府的广泛关注，成为在国防军事、环境监测和预报、健康护理、智能家居、建筑物结构监控、复杂机械监控、城市交通、空间探索、大型车间和仓库管理以及机场、大型工业园区的安全监测等众多领域中最有竞争力的应用技术之一。美国商业周刊将WSN网络列为21世纪最有影响的技术之一，麻省理工学院(MIT)技术评论则将其列为改变世界的10大技术之一。WSN是由布置在监测区域内传感器节点以无线通信方式形成一个多跳的无线自组网（Ad hoc），其目的是协作的感知，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、感知对象和观察者是WSN的三要素。将Ad hoc技术与传感器技术相结合，人们可以通过WSN感知客观世界，扩展现有网络功能和人类认识世界的能力。WSN技术现已经被广泛应用。图为WSN基本结构。 WSN经历了从智能传感器，无线智能传感器到无线传感器三个发展阶段，智能传感器将计算能力嵌入传感器中，使传感器节点具有数据采集和信息处理能力。而无线智能传感器又增加了无线通信能力，WSN将交换网络技术引入到智能传感器中使其具备交换信息和协调控制功能。 无线传感网络结构由传感器节点，汇聚节点，现场数据收集处理决策部分及分散用户接收装置组成，节点间能够通过自组织方式构成网络。传感器节点获得的数据沿着相邻节点逐跳进行传输，在传输过程中所得的数据可被多个节点处理，经多跳路由到协调节点，最后通过互联网或无线传输方式到达管理节点，用户可以对传感器网络进行决策管理、发出命令以及获得信息。无线传感器网络在农业中的运用是推进农业生产走向智能化、自动化的最可行的方法之一。近年来国际上十分关注WSN在军事，环境，农业生产等领域的发展，美国和欧洲相继启动了WSN研究计划，我国于1999年正式启动研究。国家自然科学基金委员会在2005年将网络传感器中基础理论在一篇我国20年预见技术调查报告中，信息领域157项技术课题中7项与传感器网络有直接关系，2006年初发布的《国家长期科学与技术发展
海南大学 无线传感器网络论文 题目：无线传感器网络技术在智能农业中的应用学院：信息学院 专业： 姓名： 导师姓名：
无线传感器网络技术在智能农业中的应用 前言] 无线传感器网络技术是一门深奥但是具有趣味的学科。在这个日新月异的时代，无数高尖端的技术被人们发明并推广出来。无线传感器网络技术就是这么一门具有时代特色的新兴技术。经过这一学期的学习，无线传感器网络技术终于露出了庐山一角。中国是个古老而人口众多的国家，要养活这13亿人口就要依仗农业生产。于是，如何提高农业生产效率，科学地进行农业生产及管理就显得尤为重要。在这里我将对无线传感器网络技术在智能农业中的作用作下介绍。 一、什么是传感器网络？ 无线传感器网络是一种无中心节点的全分布系统。通过随机投放的方式，众多传感器节点被密集部署于监控区域。这些传感器节点集成有传感器、数据处理单元、通信模块和能源单元，它们通过无线信道相连，自组织地构成网络系统。其目的是协作地感知、采集和处理网络覆盖区域中被监测对象的信息并发送给观察者。无线传感器网络集传感器技术、微机电 系统(MEMS) 技术、无线通信技术、嵌入式计算技术和分布式信息处理技术于一体。 二、无线传感器网络改变传统农业 在传统农业中，人们获取农田信息的方式都很有限，主要是通过人工测量，获取过程需要消耗大量的人力，而通过使用无线传感器网络可以有效降低人力消耗和对农田环境的影响，获取精确的作物环境和作物信息。这样农业将逐渐地从以人力为中心、依赖于孤立机械的生产模式转向以信息和软件为中心的生产模式, 从而大量使用各种自动化、智能化、远程控制的生产设备，迅速提高生产力。 三、三、无线传感器网络在农业中的具体应用 1. 无线传感器网络应用于温室环境信息采集和控制。 在温室环境里单个温室即可成为无线传感器网络一个测量控制区，采用不同的传感器节点和具有简单执行机构的节点(风机、低压电机、阀门等工作电流偏低的执行机构) 构成无线网络来测量土壤湿度、土壤成分、pH 值、降水量、温度、空气湿度和气压、光照强度、CO2浓度等来获得作物生长的最佳条件，同时将生物信息获取方法应用于无线传感器节点，为温室精准调控提供科学依据。最终使温室中传感器、执行机构标准化、数据化, 利用网关实现控制装置的网络化, 从而达到现场组网方便、增加作物产量、改善品质、调节生长周期、提高经济效益的目的。 2. 无线传感器网络应用于节水灌溉。
《无线传感器网络及应用》第一次作业答案 一、单项选择题。本大题共11个小题，每小题2.5 分，共27.5分。在每小题给出的选项中，只有一项是符合题目要求的。 1.下面哪种协议不属于路由协议（ C ）。 A.地理位置路由协议 B.能量感知路由协议 C.基于跳数的路由协议 D.可靠的路由协议 2.ZigBee的通信速率在2.4GHz时为（ D ）。 A.40Kbps B.20Kbps C.256 Kbps D.250kbps 3.传感器节点（ D ）范围以内的所有其它节点，称为该节点的邻居节点。 A.视线 B.跳数 C.网络 D.通信半径 4.TinyOS是一个开源的（ D ）操作系统，它是由加州大学的伯利克分校开发， 主要应用于无线传感器网络方面。 A.桌面 B.后台 C.批处理 D.嵌入式 https://www.doczj.com/doc/4a12240604.html,N技术使用了哪种介质（ A ）。 A.无线电波 B.双绞线 C.光波 D.沙狼 6.传感器节点消耗能量主要消耗在（ A ）上。 A.无线通信模块 B.处理器模块 C.传感器模块 D.管理模块 7.传感器最早起于二十世纪（ B ）年代。 A.60年代 B.70年代 C.80年代 D.90年代 8.定向扩散（Directed Diffusion，DD）路由协议是一种（ B ）机制。 A.能量感知路 B.基于查询的路由
C.地理位置路由 D.可靠的路由 9.传感器的灵敏度是有方向性的。当被测量是单向量，而且对方向性要求较高时，应 选择在其它方向上灵敏度（）的传感器；如果被测量是多维向量，则要求传感器的交叉灵敏度越（）越好。 A A.小；小 B.小；大 C.高；高 D.高；底 10.传感器的频率响应越（），则可测的信号频率范围就越（）。C A.小；高 B.大；宽 C.高；宽 D.大；高 11.传感器的线形范围是指输出与输入成正比的范围。理论上在此范围内，灵敏度保持 定值。传感器的线性范围越（），则它的量程就越（），并且能保证一定的测量精度。D A.小；宽 B.小；高 C.高；大 D.宽；大 二、多项选择题。本大题共29个小题，每小题2.5 分，共72.5分。在每小题给出的选项中，有一项或多项是符合题目要求的。 1.根据节点数目的多少，传感器网络的结构可以分为（AD）。 A.平面结构 B.网络结构 C.星形结构 D.分级结构 2.传感器节点消耗能量的模块包括（ACD）。 A.传感器模块 B.存储模块 C.处理器模块 D.无线通信模块 3.下面哪些属于数据融合的方法（ABD）。 A.模糊逻辑法 B.神经网络方法 C.优选法 D.综合平均法 4.目前人们采用的节能策略主要有（AC）。 A.休眠机制 B.定时发送机制 C.数据融合机制