本文關(guān)鍵詞：可容錯(cuò)周界入侵探測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：如今,周界入侵探測(cè)系統(tǒng)已經(jīng)成為無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)(Wireless Sensor Networks, WSNs)的重要應(yīng)用之一,被廣泛地布置在國(guó)境線、機(jī)場(chǎng)周邊、海岸線等處用以探測(cè)非法入侵。由于無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)體積小,感知、計(jì)算和通信等能力有限,容易因環(huán)境噪聲或自身故障的影響而使探測(cè)結(jié)果不準(zhǔn)確。因此,設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)一套能抵抗環(huán)境噪聲和傳感器故障影響的可容錯(cuò)周界入侵探測(cè)系統(tǒng),充滿挑戰(zhàn)且意義重大。本文闡述了周界入侵探測(cè)系統(tǒng)中傳感器節(jié)點(diǎn)的有向概率感知模型、故障模型、網(wǎng)絡(luò)模型,在此基礎(chǔ)上通過(guò)節(jié)點(diǎn)內(nèi)容錯(cuò)算法、節(jié)點(diǎn)間容錯(cuò)算法、信任管理與故障節(jié)點(diǎn)判定算法三個(gè)環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的容錯(cuò),并給出了相應(yīng)的數(shù)學(xué)描述。在此基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)硬件的主控模塊、組網(wǎng)模塊、遙控模塊、接口模塊、GPRS模塊、電源模塊、防水外殼和接口,完成了探測(cè)節(jié)點(diǎn)、匯聚節(jié)點(diǎn)的硬件組裝。實(shí)現(xiàn)了探測(cè)節(jié)點(diǎn)、匯聚節(jié)點(diǎn)的嵌入式編程,使上述兩類節(jié)點(diǎn)可運(yùn)行節(jié)點(diǎn)內(nèi)容錯(cuò)算法,并可自動(dòng)組網(wǎng)和將探測(cè)到的信息發(fā)送到控制中心。系統(tǒng)的控制中心通過(guò)服務(wù)器編程實(shí)現(xiàn),可運(yùn)行節(jié)點(diǎn)間容錯(cuò)算法、信任管理與故障節(jié)點(diǎn)判定算法,并完成數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)與展示。最后,通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了系統(tǒng)的容錯(cuò)性能,并通過(guò)仿真分析了部署參數(shù)對(duì)系統(tǒng)性能的影響。本文從實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景出發(fā),建立了周界入侵探測(cè)系統(tǒng)的模型,創(chuàng)新地提出了可容錯(cuò)周界入侵探測(cè)算法并進(jìn)行了數(shù)學(xué)推導(dǎo)�；谏鲜鏊惴�,設(shè)計(jì)硬件和軟件,實(shí)現(xiàn)了能抵抗環(huán)境噪聲和傳感器故障影響的可容錯(cuò)周界入侵探測(cè)系統(tǒng)。通過(guò)實(shí)驗(yàn)和仿真對(duì)系統(tǒng)的容錯(cuò)性能進(jìn)行了驗(yàn)證,結(jié)果顯示該系統(tǒng)在實(shí)驗(yàn)和仿真中均有著良好的入侵探測(cè)效果。
【關(guān)鍵詞】：周界入侵 入侵探測(cè) 容錯(cuò)算法 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò) 系統(tǒng)設(shè)計(jì)
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TP212.9;TN929.5
【目錄】：

• 致謝4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-13
• 第一章 緒論13-21
• 1.1 研究背景13-17
• 1.1.1 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)概述13-14
• 1.1.2 線傳感器網(wǎng)絡(luò)的容錯(cuò)性14-15
• 1.1.3 周界入侵探測(cè)系統(tǒng)15-17
• 1.2 研究現(xiàn)狀17-19
• 1.2.1 可容錯(cuò)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)17-18
• 1.2.2 可容錯(cuò)周界入侵探測(cè)18-19
• 1.3 本文工作19-21
• 第二章 可容錯(cuò)周界入侵探測(cè)算法21-41
• 2.1 周界入侵探測(cè)系統(tǒng)建模21-25
• 2.1.1 有向概率感知模型21-22
• 2.1.2 故障模型22-23
• 2.1.3 網(wǎng)絡(luò)模型23-25
• 2.2 可容錯(cuò)周界入侵探測(cè)算法25-39
• 2.2.1 節(jié)點(diǎn)內(nèi)容錯(cuò)算法27-29
• 2.2.2 節(jié)點(diǎn)間容錯(cuò)算法29-34
• 2.2.3 信任管理與故障節(jié)點(diǎn)判定算法34-39
• 2.2.4 可容錯(cuò)周界入侵探測(cè)算法39
• 2.3 本章小結(jié)39-41
• 第三章 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)41-61
• 3.1 硬件方案設(shè)計(jì)41-46
• 3.1.1 系統(tǒng)要求與技術(shù)指標(biāo)41-43
• 3.1.2 方案設(shè)計(jì)43-46
• 3.2 節(jié)點(diǎn)模塊設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)46-56
• 3.2.1 主控模塊46-49
• 3.2.2 組網(wǎng)模塊49-50
• 3.2.3 遙控模塊50-52
• 3.2.4 接口模塊52-54
• 3.2.5 GPRS模塊54-55
• 3.2.6 電源模塊55-56
• 3.3 節(jié)點(diǎn)模塊組裝56-57
• 3.4 節(jié)點(diǎn)封裝與接口設(shè)計(jì)57-59
• 3.5 本章小結(jié)59-61
• 第四章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)61-73
• 4.1 組網(wǎng)設(shè)置61-62
• 4.2 探測(cè)節(jié)點(diǎn)嵌入式編程62-67
• 4.3 匯聚節(jié)點(diǎn)嵌入式編程67-68
• 4.4 控制中心編程68-71
• 4.5 本章小結(jié)71-73
• 第五章 系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)、仿真與結(jié)果分析73-87
• 5.1 有向概率感知模型驗(yàn)證73-75
• 5.2 系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)研究75-79
• 5.2.1 實(shí)驗(yàn)環(huán)境搭建75-76
• 5.2.2 故障節(jié)點(diǎn)判定實(shí)驗(yàn)分析76-77
• 5.2.3 入侵探測(cè)實(shí)驗(yàn)分析77-79
• 5.3 系統(tǒng)仿真研究79-84
• 5.3.1 仿真環(huán)境搭建79-81
• 5.3.2 系統(tǒng)仿真分析81-84
• 5.4 本章小結(jié)84-87
• 第六章 總結(jié)與展望87-89
• 參考文獻(xiàn)89-95
• 研究成果目錄95

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 徐小龍;耿衛(wèi)建;楊庚;李玲娟;楊震;;高效容錯(cuò)的無(wú)線傳感網(wǎng)事件及其邊界檢測(cè)算法[J];計(jì)算機(jī)研究與發(fā)展;2014年05期

2 胡祥超;朱寶良;魯輝;;基于阻抗變化分析的刺繩圍欄周界警戒與隔離技術(shù)研究[J];電子設(shè)計(jì)工程;2014年07期

3 章巍;劉志勤;胡東平;王耀彬;;一種可靠的人體入侵探測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J];傳感器與微系統(tǒng);2013年03期

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5 司海飛;楊忠;王s，

本文編號(hào)：261833