基于无线传感器网络的显示构件设计与实现

论文摘要

近年来，随着无线通信技术、微电子技术和计算技术的快速发展，无线传感器网络受到学术界和工业界越来越广泛的重视。无线传感器网络能够协作地执行实时监测、感知信息，并对其进行处理，传送给监测用户。它已经成为人们日常生活中获取信息的重要手段之一。然而，无线传感器网络中的节点一般具有规模宏大、随机部署的特点，而且网络应用环境复杂多变，给监测用户带来了很多不便。用户如何能够简单有效地对传感器采集到的海量数据进行存储、管理、实时的访问以及进行分析和决策成为当前无线传感器网络下一步发展的瓶颈之一。显示系统是用户同传感器节点以及采集的信息进行交互的关键环节。一个有效的显示系统能够正确、有效、及时地将无线传感器采集到的数据直观地显示出来以便用户及时、准确的作出决策。因此，无线传感器网络的显示构件设计系统的研究对于增强用户管理效率，以及提高数据分析和决策的准确性具有重要的意义。本文主要研究了基于无线传感器网络的显示构件系统设计及实现。该系统从网络控制参数和采集数据两个方面进行了可视化工作。其中在网络控制参数的可视化方面，我们通过将拓扑结构复杂、节点能量多变、路由信息多样化的传感器网络状态以形象、简单、直观、清晰、可交互的展示出来，能够满足用户对无线传感器网络理解、监控、分析、管理等的需求，使得网络管理人员及时发现网络中所存在的问题，如节点电池能量是否充足、网络布置是否合理等。另外，对采集数据的可视化，为基于无线传感器网络的数据采集、分析和决策等提供了基础。尤其是当面临数据结构复杂、规模大的情况，可视化技术为辅助用户决策提供了良好的条件。最后，我们基于以上研究利用VC++.NET2005、SQL Server2000和OpenGL在Windows XP平台上开发完成了一个基于无线传感器网络的显示构件系统，并给出了相关实例，结果令人满意。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.1.1 无线传感器网络
• 1.1.2 无线传感器网络的可视化
• 1.2 研究的目标和意义
• 1.3 本文的研究内容与主要贡献
• 1.4 论文的组织
• 2 无线传感器网络研究概述
• 2.1 无线传感器网络基本概念
• 2.2 无线传感器网络的优点
• 2.3 无线传感器网络的应用
• 2.4 无线传感器网络的研究进展
• 2.5 小结
• 3 无线传感器网络显示构件的总体架构
• 3.1 需求分析
• 3.2 设计目标
• 3.3 总体架构与功能设计
• 3.4 小结
• 4 系统的详细设计
• 4.1 用户管理模块
• 4.2 数据库管理模块
• 4.3 数据处理
• 4.3.1 数据采集
• 4.3.2 数据表达格式
• 4.3.3 数据分析
• 4.4 可视化算法与可视分析
• 4.4.1 网络拓扑可视化
• 4.4.2 节点能量可视化
• 4.4.3 路由信息可视化
• 4.4.4 采集数据的可视化
• 4.4.5 历史信息可视化
• 4.5 可视化界面与人机交互
• 4.5.1 可视化界面设计
• 4.5.2 人机交互操作
• 4.6 小结
• 5 系统实现与应用实例
• 5.1 系统开发平台
• 5.1.1 VS.NET 2005
• 5.1.2 SQL Server 2000
• 5.1.3 OpenGL
• 5.1.4 系统开发工具的关系
• 5.2 系统界面
• 5.3 可视化
• 5.3.1 拓扑结构可视化
• 5.3.2 节点能量的可视化
• 5.3.3 路由数据的可视化
• 5.3.4 数据采集显示
• 5.4 小结
• 6 结束语
• 6.1 本文工作总结
• 6.2 下一步研究方向
• 参考文献
• 致谢
• 个人简历
• 攻读工程硕士期间所发表的文章