毕业论文开题报告(无线传感器网络节点设计与实现).pdf

中北大学
毕业设计开题报告

学生姓名：闫安斌学号：0905044229

学院、系：信息与通信工程学院电气工程系

专业：电气工程及其自动化

论文题目：无线传感器网络节点设计与实现

指导教师:刘文怡

2013年2月28日
毕业设计开题报告
1．结合毕业设计情况，根据所查阅的文献资料，撰写2000字左右的文
献综述：
文献综述

无线传感器网络（WirelessSensorNetwork,WSN）是一种全新的信息获取平台，
能够实时监测和采集传感器节点分布区域内各个监测对象的信息，并将这些信息发送到
汇聚节点，以实现复杂的指定范围内目标监测与跟踪，具有快速展开，抗毁性强等特点，
有着广阔的应用前景。它是一个由大量廉价的传感器节点组成的无线自组织网络。其任
务是利用传感器节点来监测节点周围的环境，收集相关数据，然后通过无线收发装置采
用多跳路由的方式将数据发送给汇聚节点，再通过汇聚节点将数据传送到用户端，从而

达到目标区域的监测[1][10]。
一无线声音传感器节点网络发展现状与趋势

无线传感器网络的研究最初起源于美国军方，其研究的项目包括CEO、REMBASS、
TRSS、SensorIT、WINS、SmartDust、μAMPS、SeaWeb、NEST等。美国国防部远景
计划研究局已投资几千万美元，帮助大学进行无线传感器网络技术的研发。美国国家自

然基金委员会（NSF）也开设了大量与其相关的项目，NFS于2003年制定了无线传感器
网络研究计划，每年拨款3400万美元支持相关技术研究项目，并在加州大学洛杉矶分校
成立了传感器网络研究中心；2005年对网络技术和系统的研究计划中，主要研究下一代
高可靠、安全的可扩展的网络、可编程的无线网络及传感器系统的网络特性，资助金额
达4000万美元。此外，美国交通部、能源部、美国国家航空航天局也相继启动了相关的
研究项目。2003年，美国《技术评论》提出传感网络技术将是未来改变人们生活的十大

技术之首[1]。
加拿大、英国、德国、芬兰、日本和意大利等国家的研究机构都先后开展了无线传
感器网络的研究。欧盟第6个框架计划将“信息社会技术”作为优先发展的领域之一，
其中多出涉及对无线传感器网络的研究。日本总务省在2004年3月成立了“泛在传感

器网络”调查研究会。韩国信息通信部制定了信息技术839战略，其中“3”是指IT产
业的3大基础设施，即宽带融合网络、泛在传感器网络、下一代互联网协议。企业界中

欧盟的Philips、Siemens、Ericsson、ZMD、FranceTelecom、Chipcon等公司，日本的

NEC、OKI、Skyleynetwork、世康、欧姆龙等公司都开展了无线传感器网络的研究[1]。

我国对无线传感器网络的研究起步较晚，首次正式启动出现于1999年中国科学院
《知识创新工程点领域方向研究》的“信息与自动化领域研究报告”中，该领域的五大
项目之一。2001年中国科学院依托上海微系统所成立微系统研究与发展中心，旨在引领
中科院无线传感器网络的相关工作。我国学者非常重视无线传感器网络方面的研究，南
京邮电大学、北京邮电大学和哈尔滨工业大学等高校科研机构均已开始了该领域的探索
研究，其中南京邮电大学无线传感器网络研究中心在无线传感器网络领域已经有了一定

的科研成果[1]。
在一份我国未来20年预见技术的调查报告中，信息领域157项技术课题中有7项
与传感器网络直接相关。2006年年初发布的《国家中长期科学与技术发展规划纲要》为
信息技术定义了3个前沿方向，其中2个与无线传感器网络的研究直接相关。我国2010

年远景规划和“十五”计划中，将无线传感器网络列为重点发展的产业之一[1]。
二本次课题研究的意义
无线通信技术的飞速发展、目前传感器家族的不断壮大和健全、计算机技术的日
益进步和计算机的普及、微电子技术的突飞猛进、网络时代的到来以及目前国际上节能
减排的号召，都推动了低功耗低成本的无线传感器快速发展，也引发了国内外各界的广
泛关注。这些无线传感器具有信号采集和处理、无线通信的功能；无线传感器节点成本
较低，体积较小，可以被随意地散布在监测区域，方便快捷；用它们组成的网络规模大，

具有无线、自组织、多跳的功能，而且无需基础设施的支持[2]。
本次课程设计的主要任务是设计出一种无线声音传感器节点，当被监测的区域中有
声音信号时，无线声音传感器节点接收到该信号，经过节点中的相关芯片及电路处理后，
通过无线传输模块将处理后的数据发送出去，接收节点接收到数据后根据预先设计的指
令，执行指令。此装置可以用在一些公司或单位的门禁，普遍现在个单位及公司使用的
门禁是刷卡形式的，用户在通过门禁时必须将车停下，刷卡之后门