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基于无线传感器网络的入侵检测系统设计
曹奕涛,杨波
北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院,北京
摘要:设计了具有磁场传感器的传感器网络硬件节点,从元器件选择到硬件电路设计均体现了
无线传感器网络低功耗的特点, 同时对磁场传感器的输出信号进行详细测试和深入分析。该节点可
以对进入其监测区域的具有铁磁特性物质,如车辆、坦克和装甲车等目标实现有效检测并报警。针对
传感器节点处理器和能量资源有限的特点,设计了简单有效的入侵检测算法,并在实验平台上验证
了节点和算法设计的可行性和有效性。
关键词:无线传感器网络;磁场传感器;;入侵检测
中图分类号:. 文献标识码:

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无线传感器网络是一须根据实际应用,设计简单有效的检测算法,达到提高
种大规模的自组织网络。它通过大量低成本、资源受限目标检测率和降低误警率的目的。
的传感器节点设备协同工作,实现某一特定任务。无线传半实物仿真平台具有较高的仿真置信度和可靠度,
感器网络具有自组织性、鲁棒性和隐蔽性等特点,对进入可以达到加快系统的研制进度,评估系统的性能,节省
传感器监测区域的目标进行监测有其自身的优势【】一。研究经费的作用【】,根据传感器的信号特点,在实验室
本文研究的入侵检测主要是对战场环境中的车辆、设计了小型半实物仿真平台,玩具小车上具有铁磁物
坦克和装甲车等目标实现有效检测,由于研究的入侵目质,达到对玩具小车进行检测的目的。
标均具有典型的铁磁特性,因此在传感器的选择上选用无线传感器网络硬件节点设计
磁场传感器。目前,磁场传感器在车辆检测系统的应用无线传感器网络硬件平台的设计对于整个无线传
非常广泛。感器网络的开发与应用至关重要。无线传感器网络硬件节
结合无线传感器网络和磁场传感器的应用特点,设点的设计包括四大模块,分别为通信模块、处理器模块、电
计了具有磁场传感器的无线传感器网络传感器节点,在源模块和传感器模块。结构如图所示,其中传感器模块
节点设计过程中,体现无线传感器网络低成本、低功耗为设计重点,每个传感器调理电路的设计要便于信号的读
的设计要求。取和目标特征的提取,同时要满足低功耗的要求。
针对传感器节点能量和处理器资源有限的特点,不. 处理器与通信模块
能使用较高档的处理器及较为复杂的信号处理算法,必无线传感器网络中应用最多的通信协议是,
它是一种近距离、低复杂度、低功耗、低数据速率、低成
航空科学基金资助资助编号: 本的双向无线通信技术。目前市场常见支持协
欢迎网上投稿.. 《电子技术应用》年第期
量磁场。包含个敏感元件,它们的敏感轴互
相垂直。敏感元件和共存于单硅芯片中,完全正
交,且参数匹配。具有尺寸小,低工作电压的
特点,而且消除了个敏感元件引起的非正交误差。除
了惠斯通电桥,有位于芯片上的磁耦合带,置
位/复位带。置位,复位带用于确保精度。
放大电路的设计选用精密放大器,
属于高精度、低功耗和低温漂的精密放大器。对每个轴
图无线传感器网络节点模块
的输出进行两级放大,传感器输出信号在进行第一级放
议的芯片制造商有公司和公司,
公司的应