[发明专利]研究温湿度对无线信号衰落特性影响的实验方法与装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于研究周围实际环境中的温度和湿度对无线传感器网络节点间的无线信号传输衰减特性影响的实验方法与装置。

背景技术

无线传感器网络（Wireless Sensor Networks，WSN）综合了传感器技术、嵌入式计算技术、分布式信息处理技术和通信技术等多个领域的关键技术，是由大量的静止或移动的传感器以自组织和多跳的方式构成的无线网络，以协作地感知、采集、处理和传输网络覆盖地理区域内被感知对象的信息，并最终把这些信息发送给网络所有者。无线传感器网络在应用时存在无线信号衰减的特性，无线电波信号在空间或介质中传播具有折射、反射、散射、绕射以及吸收等特性，这些特性使无线电波信号随着传播距离的增加而逐渐衰减，如无线电波传播到越来越大的距离和空间区域，电波能量便越来越分散，造成扩散衰减；而在介质中传播，电波能量被介质消耗，造成吸收衰减和折射衰减等，因而，信号质量受到影响。

由于客观条件的限制，通过实验手段来论证实际环境中温度和湿度对无线信号衰减影响极为不易，主要由于实现对大环境、大空间中温度、湿度的调节不太现实。目前一般通过仿真手段来模拟实际通信环境，研究无线信号传播过程中发生的信号衰减。但是，如何通过实验模拟实际无线通信环境，并能够有效的调整节点间的距离，成为目前需要解决的问题。

发明内容

本发明针对目前不能简单便捷地从实验的角度来研究环境中的温度和湿度对无线信号衰落特性的影响，提出了一种实验装置和实验方法，满足无线信号的传播特性，实现发射结点和接收节点间距离可调，实现内部温度和湿度的实时监测和调整，便于信号衰减特性的研究。

为达到上述目的，本发明用于研究温湿度对无线信号衰落特性影响的实验装置的技术方案是：具有球形的主体装置，主体装置上部分是可拆卸的上盖，主体装置内部设有阻隔介质球体、温度传感器、湿度传感器、风扇、接收节点以及弹性支撑杆，在主体装置外部具有连接主体装置的加热模块、制冷模块、加湿模块和抽风机，所述温度传感器、湿度传感器、风扇、接收节点、加热模块、制冷模块、加湿模块和抽风机均连接控制电路，控制电路连接上位机，阻隔介质球体由影响接收信号强度值的非金属材质制成，其球心和主体装置的球心重合，其球心处设置发送节点，在主体装置内壁和阻隔介质球体外壁之间连接弹性支撑杆，阻隔介质球体的球体壁是由初始层和贴在初始层外的多层可拆卸贴片层组成。