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基于车载WSN网络的车载环境监测系统设计
摘要
为了保证驾驶人员在行车过程中的健康和行车安全，车载环境监测系统越来越受到人们的关注。本文针对该问题，提出了一种基于车载无线传感器网络（WSN）的车载环境监测系统设计方案。该方案采用了多种传感器来对车内环境参数进行采集，并通过车载WSN网络将数据传输到车载计算机，实时监测车内环境的变化。
首先，我们介绍了车载环境监测系统的背景和意义，然后分析了传感器和车载WSN网络的选择原则。接着，详细说明了本方案的系统架构和各模块的功能。其中，由于无线传感器节点（WSN）具有自组织、自适应和自修复等优点，无需网络规划和一般维修，因此本方案特别针对此进行了深入探讨。最后，对系统进行了测试和实验，证明了本系统能够有效监测车内环境，保障驾驶人员的健康和行车安全。
本研究的贡献在于提出了一种可行性高、成本低、易操作的车载环境监测系统设计方案，为车内环境监测领域的研究提供了一个新的思路和参考。
关键词：车载环境监测系统；无线传感器网络（WSN）；传感器；系统架构；实验验证。
Abstract
Inordertoensurethehealthofdriversanddrivingsafetyduringdriving,thecarenvironmentmonitoringsystemhasattractedmoreandmoreattention.Inthispaper,adesignschemeofcarenvironmentmonitoringsystembasedoncar-mountedwirelesssensornetwork(WSN)isproposed.Thisschemeadoptsvarioussensorstocollecttheparametersofthevehicleenvironment,andtransfersthedatatothecarcomputerthroughthecar-mountedWSNnetwork,inordertomonitorthechangesofthevehicleenvironmentinrealtime.
Firstly,weintroducethebackgroundandsignificanceofthecarenvironmentmonitoringsystem,andthenanalyzetheprincipleofchoosingsensorsandcar-mountedWSNnetwork.Next,wedetailthesystemarchitectureofthisschemeandthefunctionsofeachmodule.Becausewirelesssensornodes(WSN)havetheadvantagesofself-organization,adaptabilityandself-repair,thisschemehasadeepdiscussionofthem.Finally,thesystemistestedandexperimentedtoprovethatthesystemcaneffectivelymonitorthevehicleenvironmentandensurethehealthandsafetyofdrivers.
Thecontributionofthisresearchliesinproposingafeasible,low-cost,andeasy-to-operatedesignschemeofcarenvironmentmonitoringsystem,providinganewwayandreferenceforresearchinthefieldofvehicleenvironmentmonitoring.
Keywords:carenvironmentmonitoringsystem;wirelesssensornetwork(WSN);sensor;systemarchitecture;experimentalvalidation.
1.引言
车辆在行驶过程中，车内环境状况对驾驶员的安全和舒适度有很大影响。例如，车内温度和湿度过高会使驾驶人员疲劳，从而影响驾驶安全；车内空气中的污染物质会影响驾驶员的健康。为此，车内环境监测系统被越来越多的人们关注。本研究设计了一种基于车载WSN网络的车载环境监测系统，用于实时监测车内环境的变化。
2.传感器和车载WSN网络的选择原则
2.1传感器的选择
车载环境监测系统需要采集多种环境参数，因此需要选择多个传感器。在传感器的选择上，需要考虑以下几个因素：
（1）精度和测量范围：传感器的精度和测量范围决定了系统的测量精度和数据可靠性。