基于无线传感网的智慧消防预警系统
发布时间：2021-02-12 04:42
由于通信技术的飞速发展,物联网技术被运用在与我们生活息息相关的各个领域,当然也为目前火灾自动报警系统所存在的问题提拱了新的解决办法。分布式压缩感知技术作为一种新颖的视频应用解决方案,将计算复杂度从视频编码端转移到解码端,该技术有着广阔的应用场景,特别是在移动视频通信、野外环境监测以及安防等方面。本文研究重点是设计实现一个基于无线传感网的智慧消防预警系统。首先,针对消防预警的场景要求,本文首先结合分布式压缩感知技术和无线传感网技术对系统进行了需求分析和性能分析。然后设计了系统整体架构,详细介绍了各个功能模块的软硬件实施方案,实现感知节点的数据采集编码,构建Ad Hoc网络进行数据传输和后端进行视频解码重建。其次,针对压缩感测量过程,考虑所选用的确定性测量矩阵的随机性能较差,不利于后端原始信号的重构,提出一种基于该确定性测量矩阵的优化方法,即对正交对称托普利兹测量矩阵进行优化与构建,提高该矩阵与硬件友好度。通过仿真实验结果表明,优化后的测量矩阵,硬件实现比较容易,并且独立变元的个数大大的减少了,从而减轻了系统存储和运算的负担。最后,本文完成了感知节点和系统平台的搭建与实现,并且从功能和性能...
【文章来源】：南京邮电大学江苏省
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
WSN网络体系结构图
具体的网络系统结构见下图。图 2.1 WSN 网络体系结构图2.2.2 无线传感网节点结构在无线传感网中，传感节点扮演着举足轻重的角色，节点的性能直接影响到整个传感网系统工作效率。从本质上来看，感知节点是一个微型化的嵌入式系统，它一般由五部分组成，分别为传感器模块、处理模块、通信模块以能量管理模。感知节点的结构见图 2.2。图 2.2 节点结构图（1）感知模块主要包括传感器和数模转换器，其主要作用是负责对目标对象信息的采集。（2）数据处理模块由微处理器和存储器组成，该模块作为感知节点的核心部分，负责管理整个感知节点的操作以及对自身采集的数据和从其他传感节点获取到的数据进行保存和处理。
（3）无线通信模块主要作用是负责感知节点之间间的相互通信。（4）能源供给单元模块，通常为体积较小的电池，主要责为各个感知节点供电，。目前对于无线传感网络技术的研究热点是如何设计能耗更低，更为灵活的传感器节是从硬件方面和软件方面来考虑降低节点的能耗[9]。本文设计的基于无线传感网的预警系统，根据应用场景的特点，设计出满足应用场景需求的传感器节点。.3 无线传感网协议栈结构在无线传感网协议栈研究的初期提出的协议栈和互联网协议栈基本相似，由物理层路层、网络层、传输层以及应用层构成。另外，能量管理平台、任务管理平台和任台[10]也被添加到协议栈中。在这些管理平台的相互配合下，感知节点能够协同工作的使用更加的高效。无线传感网协议结构见图 2.3。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于BCS-SPL压缩感知算法的纸病图像重构[J]. 周强,胡江涛,王志强,张俊涛. 中国造纸. 2016(12)
[2]网络计算机嵌入式Linux系统结构与研究[J]. 张楠. 电子技术与软件工程. 2016(17)
[3]无线传感网中基于BP神经网络的数据融合方法[J]. 樊雷松,强彦,赵涓涓,胡洋洋,格磊. 计算机工程与设计. 2014(01)
[4]基于Chariot的视频网络性能测试分析[J]. 陈炯然,彭平. 广州大学学报(自然科学版). 2013(04)
[5]物联网技术应用于社会消防安全管理[J]. 王蔚,南江林,薄建伟. 消防科学与技术. 2012(08)
[6]无线传感器网络关键技术分析[J]. 张宁. 无线互联科技. 2011(05)
[7]嵌入式Linux根文件系统的研究[J]. 陈海燕,任松岩. 现代电子技术. 2010(04)
[8]“感知中国”促进中国物联网加速发展[J]. 石军. 通信管理与技术. 2009(05)
[9]实时流媒体传输技术研究综述[J]. 熊永华,吴敏,贾维嘉. 计算机应用研究. 2009(10)
[10]无线传感器网络研究现状与应用[J]. 杜晓明,陈岩. 北京工商大学学报(自然科学版). 2008(01)
博士论文
[1]无线传感器网络若干关键技术的研究[D]. 尚兴宏.南京理工大学 2013
硕士论文
[1]面向物联网应用的传感器配置优化关键技术研究[D]. 王云昊.东北大学 2013
[2]基于模糊神经网络的智能家居防火系统研究[D]. 龚利英.华南理工大学 2012
本文编号：3030278
【文章来源】：南京邮电大学江苏省
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
WSN网络体系结构图
具体的网络系统结构见下图。图 2.1 WSN 网络体系结构图2.2.2 无线传感网节点结构在无线传感网中，传感节点扮演着举足轻重的角色，节点的性能直接影响到整个传感网系统工作效率。从本质上来看，感知节点是一个微型化的嵌入式系统，它一般由五部分组成，分别为传感器模块、处理模块、通信模块以能量管理模。感知节点的结构见图 2.2。图 2.2 节点结构图（1）感知模块主要包括传感器和数模转换器，其主要作用是负责对目标对象信息的采集。（2）数据处理模块由微处理器和存储器组成，该模块作为感知节点的核心部分，负责管理整个感知节点的操作以及对自身采集的数据和从其他传感节点获取到的数据进行保存和处理。
（3）无线通信模块主要作用是负责感知节点之间间的相互通信。（4）能源供给单元模块，通常为体积较小的电池，主要责为各个感知节点供电，。目前对于无线传感网络技术的研究热点是如何设计能耗更低，更为灵活的传感器节是从硬件方面和软件方面来考虑降低节点的能耗[9]。本文设计的基于无线传感网的预警系统，根据应用场景的特点，设计出满足应用场景需求的传感器节点。.3 无线传感网协议栈结构在无线传感网协议栈研究的初期提出的协议栈和互联网协议栈基本相似，由物理层路层、网络层、传输层以及应用层构成。另外，能量管理平台、任务管理平台和任台[10]也被添加到协议栈中。在这些管理平台的相互配合下，感知节点能够协同工作的使用更加的高效。无线传感网协议结构见图 2.3。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于BCS-SPL压缩感知算法的纸病图像重构[J]. 周强,胡江涛,王志强,张俊涛. 中国造纸. 2016(12)
[2]网络计算机嵌入式Linux系统结构与研究[J]. 张楠. 电子技术与软件工程. 2016(17)
[3]无线传感网中基于BP神经网络的数据融合方法[J]. 樊雷松,强彦,赵涓涓,胡洋洋,格磊. 计算机工程与设计. 2014(01)
[4]基于Chariot的视频网络性能测试分析[J]. 陈炯然,彭平. 广州大学学报(自然科学版). 2013(04)
[5]物联网技术应用于社会消防安全管理[J]. 王蔚,南江林,薄建伟. 消防科学与技术. 2012(08)
[6]无线传感器网络关键技术分析[J]. 张宁. 无线互联科技. 2011(05)
[7]嵌入式Linux根文件系统的研究[J]. 陈海燕,任松岩. 现代电子技术. 2010(04)
[8]“感知中国”促进中国物联网加速发展[J]. 石军. 通信管理与技术. 2009(05)
[9]实时流媒体传输技术研究综述[J]. 熊永华,吴敏,贾维嘉. 计算机应用研究. 2009(10)
[10]无线传感器网络研究现状与应用[J]. 杜晓明,陈岩. 北京工商大学学报(自然科学版). 2008(01)
博士论文
[1]无线传感器网络若干关键技术的研究[D]. 尚兴宏.南京理工大学 2013
硕士论文
[1]面向物联网应用的传感器配置优化关键技术研究[D]. 王云昊.东北大学 2013
[2]基于模糊神经网络的智能家居防火系统研究[D]. 龚利英.华南理工大学 2012
本文编号：3030278
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/zidonghuakongzhilunwen/3030278.html
