无线传感器网络及其应用

数据采集子系统由相应的传感器及其变送器构成，负责土壤应力、温度、湿度等状态信息的采集，各传感器部署于待监测路段土壤层，其采集的信息通过WSN节点的A/D转换接口进入节点。
数据传输子系统由无线传感器网络节点，微控制单元(Micro Controller Unit，MCU)，GPRS/GSM/CDMA模块，卫星通信网组成，负责将采集的数据上传到管理中心。无线传感器网络节点具有双重功能，一方面连接各类传感器，接收相应数据，另一方面，负责数据打包、传输等，充当路由者。无线传感器网络是一种自组织网络，一经部署即可自动组网，可以自主选择下一跳节点，从而使数据通过多个节点以多跳中继的方式上传到sink节点。微控制单元负责接收并通过GPRS/GSM/CDMA模块转发数据到管理中心。GPRS/GSM/CDMA数传模块、卫星通信网主要用于实现远程数据的传输，一般待监测的区域距离管理中心较远，采用GPRS/GSM/CDMA的数传方式显得更为灵活和高效。
数据管理子系统是系统的管理中心，用于系统数据存储、管理、分析、显示、维护的子系统，主要包括数据库服务器、应用服务器及相关配套设施，负责对采集到的数据进行存储和管理。比如系统根据采集到的数据分析土壤应力变化情况，如果应力超限则说明土壤层可能发生滑坡、沉降等灾害，系统自动发出声光预警，并显示具体位置等相关信息，从而可以提示维护人员提前采取必要的补救措施，保证通信光缆不被损坏。同时，数据管理子系统还包括基于B/S模式的数据查询、显示系统，客户机可以通过数据传输网（DCN）访问系统，为网管中心等通信网络管理部门随时查看和分析某地区通信光缆的安全状态提供访问手段。管理中心部署在各地区的维修中心，系统一旦发出预警，值班人员可立即通知线路维护人员到系统指示的地点进行预防性维护，确保光纤通信传送网安全可靠地运行。