【摘要】：隨著物聯(lián)網(wǎng)的概念的不斷發(fā)展,結(jié)合行業(yè)應(yīng)用特性的無線傳感器研究項目近年來也在不斷發(fā)展。鐵路低功耗無線傳感器的研究,主要的目的是適應(yīng)鐵路行業(yè)無線監(jiān)控需求。鐵路沿線應(yīng)用無線監(jiān)控技術(shù),相比于其傳統(tǒng)的有線監(jiān)控方式,一方面可以降低線路施工和維護成本；另一方面也通過無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的“密集監(jiān)控”特性,保證了線路的安全穩(wěn)定運行。文章首先分析了鐵路應(yīng)用無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的行業(yè)背景和行業(yè)應(yīng)用特點。而后,對無線傳感器組網(wǎng)技術(shù),特別是其中的定位技術(shù)展開了深入的探討。進而,提出了關(guān)于鐵路行業(yè)無線傳感器組網(wǎng)的相應(yīng)解決方案。在解決方案的設(shè)計上,自主研發(fā)了一套適用于“線型”、“高工作密度”下的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),并完成了系統(tǒng)的軟硬件和協(xié)議棧的設(shè)計。在硬件設(shè)計過程中,對無線傳感器射頻參數(shù)的設(shè)計過程進行了展開分析,介紹了射頻參數(shù)設(shè)計和仿真的一些經(jīng)驗。在定位測距方面,對基于接收信號場強強度的鐵路軌道沿線測距定位模型的設(shè)計過程,進行了著重的闡述。最后,針對協(xié)議本身及無線傳感器節(jié)點的硬件設(shè)計,進行了測試,并對測試結(jié)果做出分析,提出了改進的想法。項目實現(xiàn)了開題時所規(guī)劃制定的研發(fā)規(guī)格要求,在吸納傳統(tǒng)無線傳感器設(shè)計思路的基礎(chǔ)上,提出了具有自身行業(yè)應(yīng)用特點的自組網(wǎng)解決方案。達到了低成本、低功耗、高可靠性的設(shè)計初衷。在鐵路沿線的無線傳感器定位方面,提出了較高適用性的散射補償模型。另外,通過靈活的協(xié)議機制,例如：“鏈路監(jiān)聽”和“心跳包鏈表”等,解決了無線傳感器線型組網(wǎng)所帶來的功耗上升和功耗失衡問題。
【學(xué)位授予單位】：天津財經(jīng)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TP212.9;TN929.5

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本文編號：2770747