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无线传感器网络具有成本低、精度高、功耗低、容错性好、可远程监控、便于维护等众多优点,在医疗维护、智能家居、工业控制等领域有着广阔的应用前景,其根本任务是获取物理世界中有价值的信息,实现物与物的联通。无线传感器网络借助节点时间与位置信息,实现传感器节点之间相互控制和数据交换,以保证整个检测与控制系统的准确性与实时性。然而,无线传感器网络面临着计算、能耗与网络资源等方面的限制,针对无线传感器网络的体系结构、节点定位等方面的问题展开研究具有很重要的意义。 首先,本文详细研究和讨论了无线传感器网络的体系结构,发展现状,以及和同类技术相比的优缺点。在此基础上,研究并设计出一套包括软硬件的系统平台,其中硬件部分包括数据采集模块,控制模块和无线信号发射模块。软件部分有ZigBee议栈和应用程序,主要的应用包括数据的定时采集和无线发送,还有无线定位中距离信息的反馈。 在上述平台的基础上,对无线定位和网络结构两个面做了研究和改进。针对目前研究中无线定位精度不高,受环境影响较大等缺点,本文提出一种新的算法,通过引入高斯模型和角度信息的设定,很好的提高了定位精度。无线网络的网络灵活性和能量损耗也是当前研究的一个热点,关系到整个无线传感器网络的具体应用和生命周期。本文在参考已有技术的基础上,用节点动态调整的方法,将路由和终端节点灵活转换,减少了网络的节点冗余和孤立节点的现象,并且很好的降低了网络的能量损耗。该算法只是通过软件算法来实现,避免了增加硬件成本,有不错的应用前景。