介绍 |
| 传统上,火灾预测只能分析和计算预测的天气条件得到一个粗略的和僵化的火索引值。更重要的是,它使用了传统的手工检测方法不能实现现场实时监测和控制。近年来,由于传感器的快速发展,微处理器,和网络技术,为我们提供了可靠的工艺条件控制森林火灾的自动实时监控。介绍了一种新型的早期预警系统,使用无线传感器网络收集信息的森林易燃部分森林大火,无线传感器节点构成智能监控网络通过自组织的消息传送给控制中心通过网络,因此我们可以实现远程控制的森林大火。 |
| 在夏天,当没有下雨好几个月,森林成为散落着干燥衰老树叶和树枝,将起火被丝毫的火花点燃。森林火灾可以是自然或控制由垃圾产生热量和其他生物群落在夏天通过粗心的人(人类忽视)。有时,森林火灾故意造成的当地居民。 |
| 类型的森林火灾 |
| 森林火灾不同根据其性质、大小、传播速度、行为等等。基本上这可以子分为四种类型根据他们的本性和尺寸如下 |
| 1。神气活现的地下火(火):火的低强度下消耗有机物和森林地面的表面垃圾又为地下火灾。这火蔓延非常缓慢,可能继续燃烧数月,破坏植被的土壤和难以检测。 |
| 2。材料表面火灾:燃烧的灌木丛和死在地面上的森林。一般来说它是非常有用的森林生长和再生。它可能是一个非常热,快速移动的火。 |
| 3所示。下面地火灾:地面火灾燃烧表面燃烧燃烧&表面最常引发的火灾。真正的地面火力利差由缓慢燃烧边缘没有火焰,小烟和难以检测。 |
| 4所示。皇冠火灾:最不可预测的火,燃烧的树木或灌木和迅速传播的风。 |
| 在印度中央政府和每个国家都有它自己的单独的林业部门和工会领土。中国正在实施一项计划计划“现代森林消防方法”。主要领域受到森林大火是东部和西部喜马拉雅地区和西部俗气东西。清点森林总面积的国家,平均8.92%是受到频繁的火灾和44.25%偶尔火。燃烧的森林会导致全球变暖,污染、臭氧层枯竭、水土流失和压倒性的胜利。在印度现在还没有合适的行动计划来控制森林火灾。 |
| 无线传感器网络具有广泛的应用前景和巨大的价值在军事、农业、环境监测、医疗卫生、智能交通、建筑监测、工业生产控制以及商业等领域。 |
| 这个项目是关于森林防火给火感觉到使用传感器和信息通过自组网传播。这种方法可以防止森林火灾和维护我们国家的自然财富。实现最短路径通信使用网格拓扑和距离向量路由算法。它减少规模,提高精度,提高生命周期和节约能源。在这工作的传感器、微控制器和网络技术已被用于森林火灾的自动实时监测控制。今天,自组网的应用越来越熟悉,因为它不需要任何访问点和利用最短路径算法。 |
无线传感器网络 |
| 无线传感器网络的互操作性和干扰特性,实时数据采集和处理、可靠性和健壮性、节能、数据管理、数据隐私和安全,舒适和不引人注目的操作 |
| 设计空间的无线传感器网络是传感器节点的部署,流动性,无线节点的成本和规模,基础设施的网络,网络覆盖、网络规模、电源管理、生活时间的传感器网络和网络中的服务质量需求 |
特别的路由通信的范围 |
| 提供了一个可靠的工艺条件对我们的自动实时监测森林火灾的控制。这个项目提出了一种新型的早期预警系统,使用无线传感器网络收集信息的森林易燃区域森林大火,无线传感器节点构成一个“智能”监视和控制网络通过自组织的消息传送给控制中心通过网络,因此我们可以实现远程控制的森林大火 |
ad hoc网络 |
| 自组网是一个局域网(LAN),自发地建立连接的设备。而不是依靠一个基站协调网络中每个节点的消息流,各个网络节点转发数据包与对方。在Windows操作系统中,特别的是一个通信方式(设置),允许电脑没有路由器直接相互通信。 |
点对点通信 |
| 特别的路由使用点对点通信,点对点通信模型中,每一方都有相同的功能,任何一方可以发起通信会话。其他模型可与它对比包括客户机/服务器模型和主/从模式。在某些情况下,实现点对点通信通过给每个通信节点服务器和客户机的功能。最近使用点对点来描述应用程序的用户可以利用互联网来相互交换文件直接或通过中介服务器。IBM的高级对等网络(APPN)是一个产品的一个例子,支持点对点通信模型。 |
距离向量路由 |
| 在计算机通信理论与分组交换网络中,距离矢量路由协议是一种路由协议的两个主要的类,其他类的链路状态协议。距离矢量路由协议使用bellman算法来计算路径。距离矢量路由协议需要一个路由器定期通知邻国的拓扑变化,在某些情况下,当检测到变化的拓扑网络。链路状态协议相比,这需要一个路由器通知网络中所有节点的拓扑变化,距离矢量路由协议减少计算复杂度和消息开销。 |
| 距离向量意味着路由器广告向量的距离和方向。“方向”是由下一跳地址和退出界面,而“距离”使用跳跃数等指标。路由器使用距离矢量协议没有知识的整个路径到达目的地。相反,DV使用两种方法: |
| 1。方向或接口的数据包转发。 |
| 2。距离目的地。 |
| 用于计算最佳路径的方法不同的路由协议之间的网络是不同的,但距离矢量算法的基本特征是相同的所有DV基础协议。 |
常见的特殊路由协议 |
| 这部分简要总结了四个受欢迎的特别的AODV路由协议,安全域,OLSR,蝙蝠侠。所有这些协议,实现对现实世界中使用现有的稳定运行的版本。 |
答:特别的按需距离矢量(AODV) |
| AODV路由协议是一个被动的按需路由协议和搜索路线。如果某个节点是一个活跃的路线的一部分,你好消息用于获得地位的途径。这些你好消息定期播放所有的邻居。如果邻居不给你好消息在一个指定的时间损失是发现和节点的链接从路由表中删除。此外,路线错误消息(rr)生成。发现通往一个未知的目的地,广播一个路由请求(RREQ)消息。每个中间节点不是目的地,没有目的地的路线RREQ接收和广播。不止一次收到RREQ的,只有第一个接待将导致一个广播。避免不受控制的传播RREQ的消息,每个RREQ有一定的生存时间(TTL)之后,它就会被丢弃。目的地接收RREQ消息时,生成路由应答(RREP)消息发送回源的单播跳嘻哈时尚沿途由RREQ的消息。 After generating a RREP message, the RREQ message is discarded at this node. As the RREP propagates, each intermediate node creates a route to the destination. After the source receives the RREP, it records the route to the destination and begins sending data. In case the source receives multiple RREPs, the route with the shortest hop count is chosen. The status of each route is maintained in the local routing table and timers are used to determine link failures which will result in the creation of Route Error messages (RERR). |
b .动态源路由(域) |
| 安全域也是一个反应特别的AODV路由协议工作相似不使用Hello消息路由维护。然而,它使用源路由。域网络可以完全自组织和自配置,而不需要任何现有的网络基础设施或管理。域不使用任何周期性路由广告、链接状态感知,或邻居探测包,不依赖于这些函数从任何底层协议的网络。安全域是由两个主要机制,共同努力,使源的发现和维护自组网的路由。如果源节点(S)想要发送数据到一个未知的目的地主机(D),启动路由发现机制。年代广播一个路由请求消息标识源和目的地的路由发现所有的邻居。一个路由请求还包含一个记录清单每个中间节点的转发的地址这个特定的路由请求的副本。一个节点收到这个路由请求没有目的地查找源路由缓存请求的目的地的路线。没有任何来源路线出现在自己的路由缓存中,节点附加自己的地址的路由记录和广播路由请求消息。 In case this request message was received more than once, it is simply discarded. As soon as the Route Request message arrives at the desired destination D, a Route Reply message to S is created which contains an accumulated route record of the Route Request. After S receives this Route Reply, it caches the corresponding route in its route cache and S is ready to transmit data. Of course, there exist mechanisms to omit flooding of the network with Route Requests. A hop limit was introduced and every time a Route Request is forwarded, the hop limit is decremented by one. As soon as it reaches zero, the request is discarded. Also mechanisms for avoiding infinite recursion of Route Discoveries are implemented. |
链路状态路由(OLSR) c优化 |
| OLSR是一个表格,积极为移动ad hoc网络路由协议。它使用敌手路由,每个节点使用其本地信息路由数据包。OLSR最小化控制交通的开销从洪水只使用选定的节点——多点继电器(MPR)——重新发送控制消息。网络中的每个节点选择一组节点的邻居,这可能会重新发送它的消息。这组选择邻居节点称为MPR的该节点集。的邻居节点N不在其MPR设置接收和处理但不会重新发送广播消息接收广播消息从节点N MPR组选择,它涵盖了所有2-hop节点。这意味着每个节点N的2-hop附近必须有一个链接到N的mpr OLSR不断保持航线网络中所有目的地。因此,适用于大量节点相互通信。发布链接和社区信息,定期你好消息交换。这些消息也用于连接传感和检查连接。 Thus, the network topology is discovered and disseminated through the network, which allows the route calculation. |
d .蝙蝠侠 |
| 蝙蝠侠(更好的方法来移动ad hoc网络)是一种新的特别的路由方法。与其他算法存在的现在,蝙蝠侠不计算路线。它不断检测和维护的路线通过接收并从其他节点广播数据包。而不是发现完整的路线到达目的地节点,蝙蝠侠只能识别最好的单跳邻居和邻居发送一条消息。这些信息包含了源地址,一个序列号,time - to - live (TTL)值递减1包之前每次播放。一条消息,该消息带有一个零的TTL值是下降了。这些消息的序列号是蝙蝠侠特别重要的算法。作为数据来源的消息,知道每个节点接收到消息后第一次或多次。 |
现有的系统 |
| 现有系统中单个节点需要访问点门在普通的有线网络,更加昂贵,更多的力量消耗在传统无线传感器网络中,难以替代和充电电池在每个节点和传感器网络数据中心,所以写给每个节点满足一些条件发起通信。 |
提出了系统 |
| 提出系统中引入自组网代替传统的无线传感器网络和有线网络,和远程传输的节点数量减少,实时自动化提供操作系统,以防止森林火灾和维护我们国家的自然财富,实现最短路径通信使用网格拓扑和最短路径路由算法,以减少大小,提高精度,提高生命周期和节约能源。 |
| 提出系统包括以下硬件组件、PIC16F877A XBee, MAX232、电脑,传感器LM35,异地恋,晶体振荡器,5 v电源装置、电阻、电容、二极管和领导的指标。和下面的软件组件ccs编译器,变形杆菌模拟器,turbo c。 |
| 每个奴隶的将会有一个微控制器单元、XBee单元,传感器单元、ADC转换器、单片机编程ccs编译器和测试使用变形杆菌模拟器,距离矢量路由是单片机编程。 |
| 最初每个从属单元将信息发送给邻居节点,并等待确认。每个从节点确定最近的节点,如果任何插入删除的节点同时使用这个距离向量路由方法。 |
| 后的数据发送到最近的节点,节点转发到主单位通过寻找最短路径,因为最短路径使用这个方法会大大降低能耗。 |
| 微控制器的主部件由RS232串行通信协议,XBee发射和接受,电脑与turbo c显示输出。这里采用单片机PIC16F877A与内置的计时器,flash微控制器的i / o端口,ram和rom单位。MAX232用于串行通信。单片机编程使用模拟器ccs编译器,它与变形杆菌测试模拟器。 |
| 数据接收处理XBee部门使用单片机和发送到pc使用串行通信。电脑显示的输出是否发生火灾,有什么温度节点,发送节点的身份。 |
优点: |
| *使用ad hoc网络可以增加流动性和灵活性,为ad hoc网络可以在很短的时间内。 |
| *他们可能在某些情况下更经济消除固定基础设施成本和减少功耗移动节点。 |
| *他们更强大比传统无线网络无等级的分布式控制和管理机制。 |
| *因为短通信链路(节点到节点而不是节点中心基站),射电辐射水平可能会保持在低水平。这增加频谱重用可能性或使用未经许可的乐队的可能性。 |
| *在移动自组网中因为种的支持、沟通之外的视线(LOS)是可能的在高频率。 |
结论 |
| 无线传感器网络技术被认为是一种重要的技术在未来影响人类的生活,并由技术人员和科学家们越来越多的关注,森林防火应用程序只是一个例子,这种技术也可以用于智能交通、环境检测、报警洪水监测动物的栖息地,监测桥梁的健康状况、监测孔下的安全形势。其发展和应用将产生深远影响生活和生产的各个领域。 |
| 消防的普遍应用,提出了一种自组网和评估。节点的应用程序是:1飞机,9系留气球,1控制站和大约50个人通信设备、无线个域网设备。飞机,一个传感器,苍蝇在调查燃烧区域,捕获温度和图像,随后捕获的信息下载到地面设备。系留气球的唯一功能是改善特殊通信。连接图的分析表明,该设备在系留气球应该至少有4公里范围有用的连接消防人员在一个中等大的野火。此外,如果上升到8公里范围,那么种路由可以几乎消除。 |
| 添加特别的传感器作为一种新的网络节点是证明是非常有用的在这个4公里的场景。传感器已经配备无线个域网设备,因为它是需要下载数据到地面控制站。因此唯一需要修改的地方就是一个不花钱的介绍的特别协议。消防队员的极大的好处有,谁能获得直接信息从传感器和命令的直接连接与他们的经理。 |
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数据乍一看 |
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| 图1 |
图2 |
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引用 |
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