基于現(xiàn)場可編程器件的智能無線傳感器網絡自修復設計.pdf

1、智能無線傳感器網絡（WirelessSensorNetworks，WSNs）近年來已成為國內外熱點研究課題，并在不同的應用領域中表現(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)境中構成的，其中一些應用中傳感器節(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絡的壽命，但是在網絡運行中，節(jié)點經受著各種考驗并存在故障的可能。如果智能無線傳感器網絡及節(jié)點能夠對自身故障進行自檢測

2、和自修復，對于網絡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絡的研究在國內外還屬于起步階段，大多是針對網絡層的重構和修復，主要討論網絡構架、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絡節(jié)點的自修復方法研究，主要內容和創(chuàng)新工作如下：
　　1）綜合智能無線傳感器網絡的特點以及工程應用的需求，搭建了自修復智能無線傳感器網絡系統(tǒng)構架，并設計了自修復應變無線傳感器節(jié)點。
　　2）在這一構架下，完成

3、了自修復節(jié)點硬件電路設計及制版；在此硬件平臺上實現(xiàn)節(jié)點數據采集、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絡節(jié)點具有快速準確自修復能力，可滿足工程應用。
　　本文工作得到國家自然科學基金重點項目（資助號：50830201），國家