一种移动多Sink无线传感器网络监测系统

军事防御、灾害监测与救援等危险／恶劣环境监测是无线传感器网络的典型应用。在此面向危险／恶劣环境监测需求，设计并构建移动多Sink无线传感器网络监测系统，实现环境信息感知、便携式移动指挥、事件定位、移动用户生理监护、多模态(语音、图像、文字等)交互等功能。实验测试结果表明，当网络中存在2个移动Sink节点时，网络平均延时小于100 ms，网络丢包率小于6％，可满足网络实时性要求不高的应用。 种混合了固定节点和移动节点的网络拓扑结构，因此其性能测试至关重要。在移动多Sink无线传感器网络监测系统中，接入网的性能主要体现在网络延迟和丢包率上。实验结果显示，当网络中存在2个移动Sink节点时，网络平均延时保持在100毫秒以下，这个延迟水平对于大多数非实时应用来说是可以接受的，表明系统具有良好的响应速度。同时，网络丢包率小于6%，这意味着大部分数据包能够成功传输，保证了信息的可靠传递。 系统的网络架构设计巧妙，将现场监测局域网络分为骨干网和接入网两级，其中骨干网利用无线MESH技术构建，适用于传输大数据量的多媒体信息，如视频和音频。接入网则以移动Sink节点为中心，形成多个子网，用于收集环境感知传感器节点的数据。这种设计有效地解决了Sink节点移动导致的路由中断问题，通过局部路由维护策略降低了路由重建的成本，减少了洪泛消息，从而提高了网络效率并延长了网络寿命。 系统功能涵盖了军事防御和灾害监测等关键应用场景的需求。便携式移动指挥功能使得系统能迅速部署，适应各种环境，提供实时的监测信息和指挥指令。事件定位功能结合硬件定位引擎，可以精确确定环境事件的发生位置，为应急响应提供关键信息。环境信息感知功能则通过多种传感器监测环境参数，如人体红外线识别、温湿度和有毒气体浓度，增强了监控能力。移动用户生理监护功能通过穿戴设备监测生理指标，确保前线人员的安全。多模态交互功能支持语音、图像和文字等多种通信方式，提供了灵活的信息交换途径，增强了系统的交互性和实用性。 该移动多Sink无线传感器网络监测系统通过创新的网络架构设计和丰富的功能实现，为军事防御和灾害监测提供了高效、可靠的解决方案。它充分体现了无线传感器网络在复杂环境监测中的优势，同时也展示了传感技术在现代通信和监控领域的广泛应用。通过对网络性能的优化和多样化的功能集成，该系统在提高监测效率、降低操作复杂度以及保障信息安全性等方面都取得了显著成果。