首先提出了一种能够充分利用视觉传感器提供的色彩信息的彩色背景差方法。该方法克服传统的灰度背景差方法在光照影响、阈值设定方面的不足，通过定量描述两种颜色之间的差别，并根据这种差别的大小将视野中的目标从背景中分离出来。同时，分析了这种彩色背景差在实现效率上面临的问题，并提出了相应的简化算法。利用一种用基于学习的方法计算图像中特定色彩的参数彩色图像中不同颜色在色调、饱和度、亮度方面的统计学规律，从而根据这些规律对前景进行颜色识别，将彩色图像转换为颜色标号矩阵。该算法对光照影响具有较低的敏感度。 接着提出了一种能够对颜色标号矩阵中凸区域边界进行识别的快速边缘检测算法,。该算法从区域中一点出发，能够寻找并标记组成该区域的每行上区域的边界点，并通过对色块的边缘提取达到识别相应颜色标志的目的。针对该算法只能处理凸区域的不足，本文还提出了一种基于八邻域模板的边缘检测算法，通过对一个像素的八个邻域状态进行分析，确定不同状态组合下的边缘走向，从而逐个寻找区域的边缘点，算法的时间复杂度远低于传统的边缘检测算法。 最后，提出了一种根据多个颜色标志计算机器人位姿的方法。该方法可以保证在至少有两个标定点可见的情况下，正确计算轮椅的位置和朝向。 以上提出的所有算法针对嵌入式系统进行了优化并在iMote2嵌入式节点上实现，并在实验中验证了其正确性，获得了较好的效果。

本文设计基于CC2530和SIM900A的无线传感器网络。CC2530模块分别与温湿度传感器、二氧化碳传感器、光照传感器组合，构成无线传感器网路的终端节点，对一定环境内温湿度、二氧化碳和光照要素进行测量，将测量结果通过无线传感器网络的路由节点发送给协调器节点，协调器节点对接收到的数据进行存储、分析和处理；协调器节点连接SIM900A实现数据的远程传输，当采集到的环境信息超过用户设定的报警阈值时，将报警信息及时发送至用户手机。实验证明：设计的无线传感器网络功能完整、安装简便、稳定可靠，可以准确地测量温湿度、二氧化碳浓度和光照强度数据。

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本文提出一种基于传感器网络和RFID系统的上下文感知RFID系统，该系统集成了RFID标签和无线传感器网络技术，获得上下文事件。上下文感知 RFID系统是指能够主动自动获取RFID标签事件的综合系统，上下文感知RFID系统的目的是在识别信息环境中可以识别和确定资源的使用。本文的主要目的是设计一个基于传感器网络和RFID系统的面向IBS应用系统安全可靠的上下文感知RFID系统。

第一章 绪论1 1.1无线传感网络概述 1.1.1 无线传感网络基本概念 1.1.2 无线传感网络的特征 1.2无线传感网络体系结构 1.2.1 无线传感网络系统架构 1.2.2 无线传感网络节点结构 1.2.3 传感网络协议栈 第二章 路由协议 2.2以数据为中心的路由协议 2.2.1 泛洪协议 2.2.2 Gossiping协议 2.2.3 SPIN协议 2.2.4 定向扩散路由协议7 2.3基于簇(Cluster)的路由协议 2.3.1 LEACH协议 2.3.2 TTDD协议 2.4 基于地理位置的路由协议 2.4.1 GPSR路由算法 2.4.2 GEAR路由算法 2.5 小结10 第三章 MAC协议 3.2 基于竞争型MAC协议 3.2.1 CSMA/CA的MAC协议 3.2.2 S-MAC协议 3.2.3 T-MAC协议 3.3 基于TDMA型MAC协议 3.3.1 DMAC协议 3.3.2 基于分簇网络的MAC协议 3.4 混合型MAC协议 3.4.1 混合型MAC协议简述 3.4.2 Z-MAC协议 第四章 IEEE 802.15.4 4.2 IEEE 802.15.4网络 4.3 IEEE 802.15.4网络协议栈 4.3.1 物理层18 4.3.2 MAC子层19 4.3.3 鲁棒性19 4.3.4 能量消耗19 4.3.5 安全服务20 第五章 拓扑控制 5.1概述 5.1.1 拓扑控制概念 5.1.2 网络拓扑结构 5.2 拓扑控制算法 5.2.1 功率控制 5.2.2 层次型拓扑结构控制 5.3 启发机制 第六章 时间同步 6.1 概述 6.2 客户-服务器模式 6.2.1 NTP协议 6.2.2 传统时间同步机制存在的问题 6.3 接收方-接收方模式 6.3.1 RBS同步机制 6.3.2 TPSN时间同步机制 6.4 发送方-接收方模式 第七章 定位技术 7.1.1 定位技术 7.1.2 定位算法分类 7.2 基于距离的定位 7.2.1 基于TOA的定位 7.2.3 基于AOA的定位 7.3 距离无关的定位 7.3.1 距离无关的定位算法 7.3.2 质心算法 第八章 数据融合 8.2 数据融合的目的 8.2.1 节能 8.2.2 增强数据采集准确性 8.2.3 提高数据收集效率 8.3 数据融合的分类 8.3.1 根据融合前后数据的信息含量分类 8.3.2 根据数据融合与应用层数据语义之间的关系划分 8.3.3 根据融合操作的级别划分

无线传感器网络具有广泛的应用，然而如何有效部署无线传感器节点，提高节点利用率和网络覆盖率，仍是一个亟待解决的问题。针对传统无线传感器网络部署方法存在节点冗余率高、覆盖率低等问题，以网络覆盖率为优化目标，将烟花算法良好的结果搜索能力与分布式高效的计算速度相结合，实现对网络覆盖率优化模型的高效求解。实验表明，该算法相比于普通的烟花算法具有更好的计算结果和更快的收敛速度。

本文基于ZigBee的疲劳驾驶警示系统的研究与设计，提出并实现了ZigBee 网络与多传感器融合技术相结合的疲劳监测系统，适于车载运行且扩展性好，有效地提高疲劳判断的准确性和增强系统的鲁棒性。

文中提出了一种基于ZigBee无线网络技术的智能机房环境监控系统设计方案，通过对机房的湿度、温度、光照、火警和水浸等几个重要因素进行实时的智能化监测和控制，同时还可以通过手机短信通知管理者。文中重点介绍了基于ZStack的应用程序开发，实现了对机房内多种信息的远程监测、处理和控制。