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1、精选优质文档-倾情为你奉上 数理与信息工程学院科技文献检索课程报告 题 目：基于无线传感网络的室内环境监测系统 专 业： 班 级： 姓 名： 学 号： 成 绩： 基于无线传感网络的室内环境监测系统1. 检索内容概要无线传感器网络被认为是影响人类未来生活的十大新兴技术之一，它是计算机技术、通信技术和传感器网络技术相结合的产物。无线传感器网络就是由部署在监测区域内大量的廉价微型传感器节点组成，通过无线通信方式形成一个多跳的自组织的网络系统，其目的是协作地感知、采集和处理网络覆盖区域中感知对象的信息，对其处理后发送给观察者。无线传感器网络具有十分广阔的应用前景，本课程报告将在无线传感网络这个大背景下
2、，针对其的一种典型具体应用基于无线传感网络的室内环境检测系统进行一系列的检索，包括国内外期刊、学位论文、会议论文、专利等等，研究其在国内外的发展现状，将来的发展趋势及方向。2. 检索的方法及对应的结果：2.1 期刊2.1.1 中文期刊数据库：中国期刊全文数据库检索过程：在期刊全文选项中搜索基于无线传感网络的室内环境监测系统，检索结果26条。检索结果：1 题目：基于无线传感器网络的室内环境检测系统。 作者：王华。 作者单位：。 来源：太原科技, Taiyuan Science & Technology,2008年12期。 内容摘要：介绍了一种基于无线传感器网络由Mote节点、Sink节点和上位管
3、理软件组成的室内环境监测系统。2 题目：无线传感器网络在环境监测系统中的应用。 作者：； ； ； ； 。 作者单位：； 。 来源：微计算机信息2006年25期。 内容摘要：介绍了在环境监测系统中应用无线传感器网络技术的几点优势,分析了基于无线传感器网络技术的环境监测系统的体系结构,给出了三个典型应用领域中该系统的创新性构建方案,并对该类系统中的几种关键技术进行了研究,最后对无线传感器网络技术的应用前景进行了展望。3 题目：基于无线传感器网络的环境监测系统的设计。 作者：谭龙。 作者单位：。 来源：黑龙江环境通报, Hailongjiang Environmental Journal,2005年
4、02期。 内容摘要：通过对传统的基于计算机网络的环境监测系统的研究,本文提出了一个基于无线传感器网络的环境监测系统的设计方案,介绍了无线传感器网络技术在环境监测应用中的关键技术。4 题目：基于无线传感网络的环境检测系统研究。 作者：邓艳明。 作者单位：。 来源：电气时代, Electric Age,2011年09期。 内容摘要：随着社会经济的飞速发展,环境问题日益突出,成为当今社会的主要问题之一,环境污染问题已经严重制约了全球经济的发展和人类的健康。每年因环境问题造成全球的经济损失达数千亿美元,酸雨造成了大量植物的坏死,污水的排放造成了人员伤亡及海水富营养化,许多岛屿因温室效应造成的海平面上升
5、而面临着消失的危险,增强环保意识,保护环境势在必行。5 题目：基于无线传感技术的楼宇环境监测系统设计。 作者：；。 作者单位：；。 来源：现代电子技术, Modern Electronics Technique,2010年07期 内容摘要：首先介绍楼宇能源管理系统,分析了环境监测对楼宇节能的重要性,然后提出了楼宇环境无线传感监测方案,设计并实现了基于无线传感网络的环境监测系统,最后总结了工程应用中如何选择监测点位置。2.1.2 外文期刊数据库：IEEE/IET Electronic Library (IEL) 数据库。检索过程：在搜索框中搜索 Environmental Monitoring
6、System Based on Wireless Sensor Networks，在网页左边勾选期刊杂物，检索结果50条。检索结果：1 题目：Mathematical Evaluation of Environmental Monitoring Estimation Error through Energy-Efficient Wireless Sensor Networks. 作者： 作者单位：Univ. of Bologna & IEIITBO, Bologna . 来源：This paper appears in: Date of Publication: July 2007 .2 题目
7、：A Wearable and Wireless Sensor System for Real-Time Monitoring of Toxic Environmental Volatile Organic Compounds. 作者： 作者单位：Dept. of Electr. Eng., Arizona State Univ., Tempe, AZ, USA . 来源：This paper appears in:. Date of Publication: Dec. 2009 .3 题目：The Comprehensive Gateway Model for Diverse Environ
8、mental Monitoring Upon Wireless Sensor Network. 作者：. 作者单位：Dept. of Health Risk Manage., China Med. Univ., Taichung, Taiwan . 来源：This paper appears in:. Date of Publication: May 2011. 2.2 会议论文2.2.1 中文会议数据库：中国期刊全文数据库 检索过程：在会议全文选项中搜索基于无线传感网络的室内环境监测系统，检索结果17条。检索结果：1 题目：基于无线传感器网络的室内环境监测系统研究。 作者：；。 作者单位：。
9、 来源：【会议名称】中国通信学会第六届学术年会； 【会议时间】2009-11-26； 【会议地点】中国广东广州； 【主办单位】中国通信学会。2 题目：基于无线传感器网络的温室环境监测系统设计。 作者：； ； ； ； ； ； 。 作者单位： 。 来源：【会议名称】创新农业工程科技 推进现代农业发展中国农业工程学会2011年学术年会。 【会议时间】2011-10-22； 【会议地点】中国重庆； 【主办单位】中国农业工程学会（CSAE）；3 题目：基于无线传感器网络的环境监测系统的设计。 作者： ； ； 。 作者单位：； 。 来源：【会议名称】中国农业工程学会电气信息与自动化专业委员会、中国电机工程
10、学会农村电气化分会科技与教育专委会2010年学术年会； 【会议时间】2010-10-29； 【会议地点】中国北京； 【主办单位】中国农业工程学会电气信息与自动化专业委员会、中国电机工程学会农村电气化分会科技与教育专委会。4 题目：基于无线传感网络在生态环境监测的设计及应用 。 作者： ； 。 作者单位：。 来源：【会议名称】全国先进制造技术高层论坛暨第十届制造业自动化与信息化技术研讨会； 【会议时间】2011-08-11； 【会议地点】中国山西太原； 【主办单位】中国机械工程学会机械工业自动化分会、中国自动化学会制造技术专业委员会。2.2.2 外文会议数据库：IEEE/IET Electron
11、ic Library (IEL) 数据库 检索过程：在搜索框中搜索Indoor Environmental Monitoring System Based on Wireless Sensor Networks，检索结果26条。检索结果：1 题目：Autonomous wireless sensor network based Building Energy and Environment Monitoring system design. 作者： MAI Group, Tyndall Nat. Inst., Cork, Ireland .; ; ; ; 来源：This paper appea
12、rs in:. Date of Conference: 17-18 July 2010 .2 题目：Evaluation of wireless sensor network monitoring for indoor spaces. 作者：Fac. of Autom. Control & Comput., Univ. Politeh. of Bucharest, Bucharest, Romania 来源：This paper appears in:. Date of Conference: 25-28 Aug. 2012 .3 题目：Remote monitoring of indoor
13、environment using mobile robot based wireless sensor network. 作者： Amrita Center for Wireless Networks & Applic., Amrita Univ., Kollam, India 来源：This paper appears in:. Date of Conference: 3-5 Aug. 2011 .4 题目：The research of carbon dioxide gas monitoring platform based on the wireless sensor networks
14、. 作者：Inf. Dept., Nanjing Forestry Univ., Nanjing, China . 来源：This paper appears in:. Date of Conference: 8-10 Aug. 2011. 5 题目：Design and implementation of indoor environmental monitoring wireless sensor networks based on JN5139. 作者： Coll. of Comput. & Inf. Eng., Beijing Technol. & Bus. Univ., Beijin
15、g, China ; ; . 来源：This paper appears in:. Date of Conference: 20-22 Aug. 2010 .2.3 学位论文2.3.1 中文学位论文数据库：中国期刊全文数据库 检索过程：在博硕士全文选项中搜索基于无线传感网络的室内环境监测系统，检索结果31条。检索结果：1 题目：基于无线传感网络的温室环境监测系统的研究。 作者：。 指导教师： 王平鲁。 学位授予单位及时间：兰州大学，2011年。2 题目：基于无线传感器网络的环境监测系统设计与应用。 作者：。 指导教师：王纪增。 学位授予单位及时间：兰州理工大学，2009年。3 题目：无线传感器
16、网络在环境监测系统中的研究与应用。 作者：。 指导教师： 学位授予单位及时间：武汉理工大学，2008年。4 题目：基于无线传感器网络的温室监测系统的设计与研究。 作者： 。 指导教师： 学位授予单位及时间：江南大学，2008年。5 题目：基于无线传感器网络的室内环境监控系统。 作者：。 指导教师： 学位授予单位及时间：沈阳工业大学，2010年。2.3.2 外文学位论文数据库：PQDT博硕士论文全文数据库 检索过程：在搜索框内搜索Indoor Environmental Monitoring System Based on Wireless Sensor Networks未找到结果，所以扩大范围
17、在搜索框内搜索Wireless Sensor Networks，检索结果1189条，再在结果中检索Environmental Monitoring System ，检索结果38条。检索结果：1 题目：Distributed edge and contour line detection for environmental monitoring with wireless sensor networks. 作者：Liao, Pei-kai. 指导教师：Kuo, C.-C. Jay,eadvisor. 学位授予单位及时间：University of Southern California.bEle
18、ctrical Engineering，2007.2 题目：Low-power wireless sensor networks for environmental monitoring. 作者：Musaloiu-Elefteri, Razvan. 指导教师：Terzis, Andreas,eadvisor. 学位授予单位及时间：The Johns Hopkins University.，2010.3 题目：Application driven sensor network architecture. 作者：Szewczyk, Robert. 指导教师：Culler, David,eadvis
19、or. 学位授予单位及时间：University of California, Berkeley，2006.4 题目：Hierarchical aggregation and intelligent monitoring and control in fault-tolerant wireless sensor networks. 作者：Sridhar, Prasanna. 指导教师：Jamshidi, Mo,eadvisor. 学位授予单位及时间：The University of New Mexico，2007.5 题目：Design and implementation of a wir
20、eless sensor network for weather monitoring in wildland fire environments. 作者：Hartung, Carl. 指导教师：Han, Richard,eadvisor . 学位授予单位及时间：University of Colorado at Boulder，2006.2.4 专利2.4.1 中文专利数据库：中国期刊全文数据库 检索过程：在专利专利名称选项中搜索基于无线传感网络的室内环境监测系统，检索结果12条。检索结果：1 题目：一种基于无线传感的智能室内环境监测系统。发明人：许尧;郑永峰。申请日期： 2012-05-2
21、3。公开（公告）日期： 2012-09-19。2 题目：一种基于无线传感器网络的环境监测系统。 发明人：廖建明;王亦德;张景东。 申请日期： 2010-06-13。 公开（公告）日期： 2011-01-26。3 题目：基于无线传感网的博物馆环境监测系统。 发明人：王艳;张宗梅;高春能;纪志成。 申请日期： 2011-11-10。 公开（公告）日期：2012-03-28。4 题目：基于无线传感网络的智能农业监测系统。 发明人：李千目;戚湧;谢新;王伟华;薛振华;刘婷;路国翠;苏德胜。 申请日期：2011-03-24。 公开（公告）日期： 2011-09-28。5 题目：一种基于无线传感器网络的芦
22、柑生长环境监测系统。 发明人：何惠彬;郑荣杰。 申请日期：2010-05-18。 公开（公告）日期： 2010-12-15。2.4.2 外文专利数据库：中国期刊全文数据库 检索过程：打开中国期刊全文数据库，选择更多选项，再选择专利国外专利，在选项中搜索 Wireless Sensor Networks，检索结果98条。检索结果：1 题目：.发明人：AL-WAKEEL SAMI S (SA);AL-NABHAN NAJLA A (SA).申请日期：2008-12-04.公开（公告）日期：2010-06-10.2 题目：.发明人：PANDEY RAJU (US);GHOSH RITUPARNA (
23、US).申请日期：2008-10-03.公开（公告）日期：2010-04-08.3 题目：.发明人：KESHAVARZIAN ABTIN (US);MANJESHWAR ARATI (US) .申请日期：2008-08-08.公开（公告）日期：2010-02-11.4 题目：发明人：LIANG CHIEH-JAN MIKE (US);LUO LIQIAN (US);PRIYANTHA NISSANKA ARACHCHIGE BODHI (US);LIU JIE (US).申请日期：2008-6-27.公开（公告）日期：2009-12-311 .5题目：. 发明人：LEE SUNG YOUNG
24、(KR);LEE YOUNG KOO (KR);SHAIKH RIAZ AHMED (KR).申请日期：2008-7-24.公开（公告）日期：2009-12-31.2.5 其它 数据库：百度。 检索过程：在搜索框中搜索基于无线传感网络的室内环境监测系统。 检索结果：1 题目：基于无线传感器网络的环境监测系统设计。作者：杨扬。作者单位：浙江大学。2 题目：基于无线传感器网络的环境监测系统的设计与实现。作者：王军强，陈磊，张莉莉。作者单位：洛阳师范学院。3 题目：基于无线传感器网络的温室温湿度监测系统研究。 作者：马琦。 作者单位：中北大学。4 题目：基于无线传感器网络的温室环境监测系统。 作者：
25、李莉，李海霞，刘卉。作者单位：中国农业大学。3. 检索结果总结3.1 背景及意义传感器技术、微机电系统、现代网络和无线通信等技术的进步，推动了具有现代意义的无线传感器网络(Wireless SensorNetworks，WSN)的产生和发展。无线传感器网络由部署在监测区域内大量的廉价微型传感器节点组成，通过无线通信方式形成的一个多跳的自组织的网络系统，其目的是协作地感知、采集和处理网络覆盖区域中感知对象的信息，并发送给观察者“1。传感器、感知对象和观察者构成了传感器网络的三个要素。无线传感器网络具有十分广阔的应用前景田，在军事、国防、工农业、环境监测、城市交通、医疗卫生、智能家居、空间探索、抢
26、险救灾、防恐反恐、危险区域远程检测等许多领域都有重要的研究价值和巨大的实用价值，已经引起了世界许多国家的军事部门、工业界和学术界的极大关注，被认为是将对二十一世纪产生巨大影响力的技术之一。环境监测系统是无线传感网络的典型应用。传感器网络具有一些显著的特点：只需要部署一次，减少了人为因素对环境的影响；节点数量庞大，可以得到更丰富的采集数据：具备通信能力，可以协同工作等。这些特点使得基于无线传感网络的环境监测系统优于传统的环境监测系统，具有越来越广泛的应用前景。3.2 研究现状：目前，传感器网络在军事、民用和学术届等许多领域的研究都取得了重大的进展。国外一些主要的研究项目及研究内容如表1所示。国内
27、，包括国家自然基金及各大高校、研究所也都对无线传感器网络投入了研究。表1无线传感器网络的研究进展计划名称研究内容与进展资助部门承担单位起止年代WqSWirelessntegratedNetworksensors)目标：涉及传感器网络设计的各个方面。研究了MEMS传感器和接收器、信号处理结构、网络协议设计和监测理论的基本原理。进展：数据链路层采用TDMA技术；网络初始化阶段，在成对节点间协商分立槽：物理层采用RF扩频技术国防高级研究计划署(DARPA)加州大学洛杉矶分校(UCLA)联合罗克韦尔研究中心19931999Smart Dust目标与进展：结合MEMS技术和集成电路技术，研制出体积不超过
28、一立方毫米，使用太阳能电池供电，具有光通信能力的自治传感器节点。由于体积小、重量轻，该节点可以附着在其它物体上，甚至漂浮在空气中。DAMMTOMEMSUCBerkeley19992001uAMPS(micro-AdaptiveMulti-domainPower-awareSensors)目标：设计节能、自组织、可重构的无线传感器网络。进展：设计了低功耗的AMPS-I、pAMPS-II传感器节点；提出了以节能、可重构为主要目标的成组递阶网络通信协议-LEACHDARPAMIT19961999SensIT(SensorInformationTechnology)内容与目标：计划共有29个研究子项目
29、。主要集中在两个方向：一是适应战场高度动态环境、可以快速进行任务分配和查询的反应式网络技术：二是旨在发挥网络化观测优势的协作信息处理技术DARPAUCBerkeley等25个研究机构19982002SeaWeb内容与目标：研究基于水声通信的传感器网络的组网技术，验证了水声传感器网络系统在水声监控方面应用的可行性，取得了一些基础数据。进展：项目在1999年到2004年问进行了多次实验，取得了大量的现场数据海军研究办公室(ONR)SRAWARSystemsCenter199920043.3 存在的问题及你的想法：3.3.1存在的问题：传感器节点在实现各种网络协议和应用系统时，也存在一些限制：（1）
30、电源能量有限传感器节点的体积微小，电源能量十分有限。传感器节点往往部署在环境复杂的区域，有些区域甚至是人员所不能到达的，采用更换电源的方式是不现实的。如何在降低网络功耗的同时延长网络的寿命成为传感器网络面临的重大挑战。根据Deborah Estrin在Mobieom 2002会议上的特邀报告(Wueless SensorNetworks，Part IV：SensorNetwork Protocols)跚中所述，传感器节点的绝大部分能量消耗在无线通信模块。传感器节点传输信息时要比执行计算时更消耗电能，传输1比特信息100m距离需要的能量大约相当于执行3000条计算指令所消耗的能量。无线通信模块存
31、在发送、收、空闲和睡眠四种状态。无线通信模块在空闲状态一直监听无线信道的使用情况，检查是否有数据发送给自己，而在睡眠状态时则关闭通信模块。图卜1显示了传感器节点各个部分，以及各个状态下的能量消耗情况。根据Deborah Estrin的描述，无线通信模块在发送状态时的能量消耗最大；空闲状态和接收状态时的能量消耗接近或略少于发送状态时的能量消耗；睡眠状态时的能量消耗最少。因此，为了降低能量消耗，在设计无线通信协议时，应该尽量减少数据包不必要的转发和接收，不需要通讯时尽快进入睡眠状态。（2）通信能力有限传感器网络一般采用多跳路由的传输机制，节点的无线通信带宽较窄。同时由于节点能量的变化，以及自然环境
32、的影响，无线通信性能可能经常变化，通信失败的情况时有发生。如何在通信能力有限的情况下完成高质量的通信需求是无线传感器网络面临的挑战之一。一般而言，传感器节点的无线通信距离与能量消耗有关。其关系为：E=kd“其中，E，d分别为能量消耗和通信距离，参数n满足2n4。随着通信距离的增加，能耗也急剧增加。因此，在满足通信连通度的前提下应尽量减少单跳通信距离。一般，传感器节点的无线通信半径在100m内比较合适。（3）计算和存储能力有限传感器节点是一种微型的嵌入式设备，包含嵌入式处理器和存储器，这些处理器和存储器的处理功能和存储容量有限，如何使用大量具有有限计算能力和存储能力的传感器进行协作分布式信息处理
33、成为传感器网络设计的又一个挑战。3.3.2我的想法总结无线传感网络是在电系统(Micro-Electro-Mechanism System, MEMS)、片上系统（SOC， System on Chip）、无线通信和低功耗嵌入式技术的之上孕育而出的一种新技术。它集成了传感器、微机电系统和网络三大技术而形成的，是一种全新的信息获取和处理技术。但作为一种具有巨大应用前景的新兴发展技术，它也还存在着很多的问题，诸如上面所说到的，都是需要通过深入研究探索才能解决的。通过这门课的学习，通过写这篇论文，也让我对无线传感网络有了一个粗浅的了解，通过学习，并通过对各个数据库的使用，让我学会了文献检索的方法，提高了我资料查询的能力，总的来说，这门课让我学到了很多，受益匪浅。专心-专注-专业