基于WiMAX和无线传感器网络的大范围实时环境监测网络和方法

1、一种基于WiMAX和无线传感器网络的大范围实时环境监测网络，其特征在于： 它包括无线传感器网络(1)、WiMAX宽带无线接入网(2)和环境监测预报与决策平 台(3)，无线传感器网络(1)由中心节点(11)和散布于所需监测的环境区域内的一 组传感器节点(12)组成；传感器节点(12)所采集的数据汇聚、融合到中心节点(11)， 中心节点(11)通过WiMAX宽带无线接入网(2)将数据发送到环境监测预报与决策平 台(3)；环境监测预报与决策平台(3)依据所采集的数据对环境的现状进行实时监控。
2、根据权利要求1所述的基于WiMAX和无线传感器网络的大范围实时环境监测网 络，其特征在于：所述传感器节点(12)包含微处理器(121)、存储器(122)、电源 (123)、无线通信模块(124)和一组测量环境监测所需要传感器(125)；传感器(125) 采集的数据通过无线通信模块(124)汇聚、融合到中心节点(11)。
3、根据权利要求2所述的基于WiMAX和无线传感器网络的大范围实时环境监测网 络，其特征在于：所述无线通信模块(124)是采用蓝牙或ZigBee的近距离无线通信方 式；无线传感器网络(1)的网络拓扑结构是星形、簇形以及网状网中的任意一种。
4、根据权利要求1所述的基于WiMAX和无线传感器网络的大范围实时环境监测网 络，其特征在于：无线传感器网络(1)内设有一个或一组中心节点(11)，中心节点 (11)同时具有与传感器节点(12)以及WiMAX宽带无线接入网(2)内的WiMAX基 站通信能力。
5、根据权利要求1或4所述的基于WiMAX和无线传感器网络的大范围实时环境监 测网络，其特征在于：中心节点(11)能够实现环境监测数据、照片以及视频数据的宽 带无线实时传输。
6、根据权利要求1或2所述的基于WiMAX和无线传感器网络的大范围实时环境监测 网络，其特征在于：一组传感器节点(12)之间、传感器节点(12)与中心节点(11) 之间通过蓝牙或ZigBee进行通信，并以多跳的方式进行中心节点(11)和传感器节点(12) 之间的信息传递。
7、根据权利要求1所述的基于WiMAX和无线传感器网络的大范围实时环境监测网 络，其特征在于：WiMAX宽带无线接入网(2)中的WiMAX基站包括固定的WiMAX 基站(21)和处于运动中的车载WiMAX基站(22)。
8、一种基于WiMAX和无线传感器网络的大范围实时环境监测网络的方法，其特征 在于它包括以下步骤：
a：在需要监测的环境内布撒播大量传感器节点以及中心节点；启动传感器节点， 在传感器节点和中心节点之间组成无线传感器网络；无线传感器网络的中心节点同时搜 索与之进行通信的WiMAX基站，搜索到WiMAX基站信号以后中心节点处在监测由 WiMAX基站发送的控制命令状态；
b：启动监测预报与决策平台的数据接收系统，监测预报与决策平台的控制中心通过 WiMAX宽带无线接入网向无线传感器网络的中心节点发布系统初始化控制命令，中心 节点接收到完整的控制命令以后，向控制中心做出回应，同时向无线传感器网络内通过 近距离无线接入手段转发系统控制命令，对于由于距离限制不能和中心节点直接通信的 传感器节点，控制命令通过多跳传达；传感器网络内的节点接收到该命令以后，对系统 进行初始化，并对中心节点做出回应；初始化控制命令使无线传感器网络内的传感器节 点处在预备发送所采集的数据的状态；
c：控制中心通过WiMAX宽带无线接入网向传感器网络的中心节点发布要求传感器 节点进行数据采集并上传采集数据的命令，中心节点接收到该命令以后，向控制中心做 出回应，同时向本无线传感器网络的节点发布该命令，传感器节点收到命令以后将所采 集的数据以及该传感器节点的ID号通过传感器网络汇聚到本传感器网络的中心节点；中 心节点将这些信息汇聚，发送到其所搜索到的WiMAX基站，通过WiMAX宽带无线通信 网络进行信息传输；监测预报与决策平台根据所采集的监测信息对环境进行监测、预报， 并通过改变数据的采集策略实现更好的监测。

暂无