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无线传感网络在消防物联网中的组网优化与安全机制

目录

内容综述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6

1.1研究背景与意义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7

1.1.1消防领域发展趋势．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．8

1.1.2无线传感网络技术概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9

1.1.3物联网应用前景分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．10

1.2国内外研究现状．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11

1.2.1无线传感网络技术研究进展．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．13

1.2.2消防物联网应用案例分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．16

1.2.3组网优化与安全机制研究动态．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．17

1.3主要研究内容．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．18

1.4技术路线与方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．19

1.5论文结构安排．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．20

无线传感网络基本原理及架构．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．20

2.1无线传感网络定义与特点．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．24

2.2无线传感网络体系结构．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．25

2.2.1硬件层结构．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．27

2.2.2网络层结构．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．28

2.2.3应用层结构．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．30

2.3无线传感网络关键技术研究．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．30

2.3.1数据采集与处理技术．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．32

2.3.2无线通信协议技术．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．33

2.3.3网络拓扑控制技术．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．34

2.4无线传感网络在消防领域的应用场景．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．36

消防物联网系统总体设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．37

3.1系统功能需求分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．39

3.1.1火灾早期探测需求．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．44

3.1.2火场环境监测需求．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．45

3.1.3消防救援指挥需求．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．46

3.2系统硬件架构设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．46

3.2.1传感器节点设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．47

3.2.2网络汇聚节点设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．49

3.2.3基站及管理平台设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．53

3.3系统软件架构设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．54

3.3.1数据传输协议设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．55

3.3.2数据处理与分析算法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．57

3.3.3应用服务接口设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．58

3.4系统部署方案设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．60

无线传感网络组网优化策略．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．