基于現(xiàn)場可編程器件的智能無線傳感器網(wǎng)絡(luò)自修復設(shè)計.pdf

1、智能無線傳感器網(wǎng)絡(luò)（WirelessSensorNetworks，WSNs）近年來已成為國內(nèi)外熱點研究課題，并在不同的應(yīng)用領(lǐng)域中表現(xiàn)出巨大的潛力。典型的WSNs通常是由大量傳感器節(jié)點隨機地布置較大空間的監(jiān)測環(huán)境中構(gòu)成的，其中一些應(yīng)用中傳感器節(jié)點甚至需要工作在偏遠或敵對的區(qū)域里。在WSNs中，節(jié)點的性能及壽命直接影響了整個網(wǎng)絡(luò)的壽命，但是在網(wǎng)絡(luò)運行中，節(jié)點經(jīng)受著各種考驗并存在故障的可能。如果智能無線傳感器網(wǎng)絡(luò)及節(jié)點能夠?qū)ψ陨砉收线M行自檢測

2、和自修復，對于網(wǎng)絡(luò)的魯棒性和安全性具有重大意義。
　　自修復智能無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的研究在國內(nèi)外還屬于起步階段，大多是針對網(wǎng)絡(luò)層的重構(gòu)和修復，主要討論網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架、協(xié)議、檢測算法等。針對上述情況，本文進行了智能無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的自修復方法研究，主要內(nèi)容和創(chuàng)新工作如下：
　　1）綜合智能無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的特點以及工程應(yīng)用的需求，搭建了自修復智能無線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)構(gòu)架，并設(shè)計了自修復應(yīng)變無線傳感器節(jié)點。
　　2）在這一構(gòu)架下，完成

3、了自修復節(jié)點硬件電路設(shè)計及制版；在此硬件平臺上實現(xiàn)節(jié)點數(shù)據(jù)采集、故障診斷，故障修復和無線通信等程序。搭建了基于自修復節(jié)點的演示系統(tǒng)，完成了系統(tǒng)布置，上位機軟件編寫。
　　3）針對碳纖維復合材料板，完成了節(jié)點自修復功能測試，功耗測試、通信距離測試以及應(yīng)變監(jiān)測標定等。試驗證明本文研制的在自修復智能無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點具有快速準確自修復能力，可滿足工程應(yīng)用。
　　本文工作得到國家自然科學基金重點項目（資助號：50830201），國家