毕业论文第一章

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毕业论文第一章

第一章绪论

1.1室内智能定位监视系统的背景

近年来,工业以太网、现场总线等网络架构已越来越广泛地应用于工业自动化领域,而无线通信取代传统的通信手段将成为自动化系统通信的一个重要方向,由此产生了基于无线技术的网络化智能传感器的全新概念。

无线传感器网络在军事、工业、环境等领域有着广泛而巨大的潜在应用价值,尤其是在环境恶劣、人类无法到达的应用中有着不可替代的作用。鉴于它的巨大应用价值,无线传感器网络的学术和应用研究快速发展起来。美国国防高级研究计划署DARPA) 和自然科学基金(NFC) 相继投入巨资支持无线传感器网络的研究,重点集中在传感器节点体系结构、通信协议设计、信息处理和大规模网络应用等方面。瑞士ABB 公司制定的无线应用网络信息服务专家系统(We bsit e Informat ion Ser vice As2

sist ant ,WISA) 协议,在可靠性方面制定了严格标准,同时引进实时Real Time 技术,从而确保了系统信息传输的可靠性。Siemens 公司的Scalance W 无线L AN 系统操作着超过3 种无线协议,结合与无

线接入相关的所有便利的特点,并结合了上位数据安全、关键客户数据保存和802. 11b/ g/ a 开放标准的灵活性。Dust Networks 公司携手通用电气传感。仪器仪表有限公司(GE Sensing) ,共同研发无线传感器网络,目前越来越多的企业开始关注并策划加入到无线传感器网络关键技术的

研发和营销中来。

2006 年,我国政府将发展无线传感器网络列入未来15 年的《国家中长期科学和技术发展规划纲要》中,清华大学、浙江大学、哈尔滨工业大学、中国科学院计算技术研究所、中国科学院软件研究所、中国科学院沈

阳自动化研究所、华东理工大学等单位相继开展了无线传感器网


络基础理论研究,在节点体系结构、通信协议、节点硬件设计、拓扑控制和数据管理等方面取得了若干重要成果。中国科学院沈阳自动化研究所在2006 年世界园林博览会的玫瑰园搭建了小型的无线传感器网络环境监控系统,监控玫瑰的生长环境。

来自国际知名咨询机构ARC 的研究数据显示,2006 年,全球工业无线通讯市场规模已超过13亿美元,以15 %的年增长率快速成长。无线通信作为当今世界最具活力的新兴技术之一,正一步步地渗透入工业控制领域。据市场调研公司ON World近期发布的一份报告,预计到2011 年,世界市场无线传感器网络(WSN) 系统与服务将飞升至约46 亿美元,比2006 年增长5 亿美元。该市场规模是基于ON World 近期对工业界终端用户公司所做的调查得出的。调查显示,现在有1/ 3 的公司正在使用无线传感和控制技术,并且近一半的公司计划在未来1.5 年内,研究或计划采用无线解决方案。

无线传感器网络技术应用具有巨大的市场前景,以污水处理领域为例:根据调研,国内污水监测系统的典型配置成本约30 万元, 售价可控制在60万元人民币以内,而在国外,系统的售价一般约为30万美元及以上,且还存在许多应用于国内环境亟待解决的问题,因此无线传感器网络应用的市场前景非常广阔,蕴藏着巨大的经济价值。

1.2室内智能定位监视系统在我国的发展前景

目前我国室内人体定位大多基于红外线或可移动生源，例如三菱电机将于2006年12月中旬开始，陆续推出可根据人体位置提升节能、舒适性能的家用空调“ZW（三菱家用空调雾峰）”系列的7款产品。该公司空调“雾峰”的销售开始于1967年。新空调是“集雾峰40年大成于一身的产

品”（三菱电机）。不仅配备有自动清洁滤网和送风扇的装置，室内机还将宽度缩小到了800mm以下，实现了小型化。将室内分成500个区域测定温度。新产品通过一种称为“人感MoveEye”的红外线传感器检测人的位置。传感器安装在室内机的下侧中央位置，面向斜下方。可自动进行左右转向。能够以大约1分钟内在160°的范围内完成一个来回测试，对室内地板和墙壁的温度进行检测。

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