无线传感器网络通信链路评估问题

研究了现有典型的无线传感器网络链路质量评估量度,针对单次RSSI,LQI的链路评估不准确问题,提出了均值RSSI,均值LQI链路评估方法;以MicaZ为实验平台,对无线传感器网络的通信链路进行了实验研究.在对大量采样值进行统计分析的基础上,提出了一个基于高斯分布的链路评估模型,并对模型进行了验证.该建模方法具有一般性,所建立的高斯链路评估模型既可为无线传感器网络的实际应用提供依据,又可为上层协议的仿真研究提供有价值的参考.     

基于双链路的无线Mesh网络骨干链路性能优化研究

骨干链路传输带宽是多跳无线Mesh网络性能的主要瓶颈之一.基于Linux 开源代码构建无线Mesh网络实验床,分别在IXP425和x86平台下采用成熟的IEEE 802.11a无线横块对无线Mesh网络骨干链路性能进行了一系列实验研究.实验结果表明,采用双链路的无线Mesh网络骨干链路可以达到100 Mb/s级别的传输带宽,将有效提升了多跳无线Mesh网络的应用前景能.     

基于LQI量度的无线链路质量评估模型

链路质量评估对无线传感器网络的上层协议设计至关重要.在对大量采样值进行统计分析的基础上,提出了一个基于高斯分布的链路评估模型,该评估模型能够通过节点感知到的LQI值推断出节点之间的链路质量状况.模型验证表明,该研究具有扩展性,所建立的链路模型既可为无线传感器网络的实际应用提供依据,又可为上层协议的仿真研究提供有价值的参考.     

无线传感器网络点对点通信设计与实现

无线传感器网络是计算机科学技术的一个新的研究领域,因其巨大的发展前景而受到学术界和工业界的高度重视.文章就IEEE 802.15.4标准,分析了无线传感器网络中星型网络与点对点网络的形成,设计并实现了无线传感器网络点对点通信.     

基于FDMA点对多点通信在无线传感器网络中的设计与实现

无线传感器网络是计算机科学技术的一个新的研究领域,因其巨大的发展前景而受到学术界和工业界的高度重视.文中介绍了IEEE 802.15.4标准和FDMA通信原理,分析了无线传感器网络中星型网络的形成和点对多点通信程序设计的思路,并设计实现了无线传感器网络中点对多点的通信.     

基于6LoWPAN的IPv6无线传感器网络

IPv6不能直接构建于IEEE802.15.4网络上,为了实现IPv6 over IEEE802.15.4,该文对6LoWPAN的核心技术即适配层帧格式、适配层分片和重组、Mesh支持、报头压缩等进行了深入的研究,并结合TinyOS的系统特点,设计和实现了一个基于TinyOS 2.0的6LoWPAN无线传感器网络。阐述了该网络系统的设计方案,构建了测试环境,并对该系统的实现进行了测试分析。测试结果表明,该系统工作正常,能够实现WSN与外部IPv6环境直接交换数据的目标。     

基于ZigBee技术的高压线覆冰监测系统设计

对新的短距离、低速率无线传感器网络技术及其相关标准IEEE802.15.4进行研究和分析,探讨基于ZigBee协议的无线传感器网络的构建和应用,结合ZigBee技术的特点和优势,提出一种无线高压线覆冰监测系统解决方案.研究利用SOC通信模块构建基于ZigBee协议无线传感网络硬件总体设计方法,实现高压线覆冰的监测系统.     

RFID技术和无线传感器网络的融合——RFSN

本文在分析无线传感器网络和无线射频识别技术的优势和不足的基础上,通过IEEE802.15.4标准将两者结合,形成一种在各方面均有较大的改善和提高的新的无线传感器网络——RFSN。根据此类系统的应用特点,提出两类网络融合的体系结构,给出了物理层通信链路技术、介质访问控制方法、网络层路由协议以及天线等关键技术的研究思路。该体系具有良好的开放性,提高了系统的利用率和可重复使用性。     

带睡眠机制的IEEE 802.15.4 MAC协议性能分析

针对IEEE 802.15.4中的周期性睡眠机制,提出了一种IEEE 802.15.4 MAC协议实时应用中完全基于时隙分析的精确建模方法.该方法把IEEE 802.15.4的睡眠机制以及载波侦听多址接入/冲突避免(CSMA/CA)机制同时纳入考虑,将整个超帧以退避时隙为单位进行划分.通过对2个机制精确到时隙的建模,分析了网络负载以及占空比特别是睡眠机制对能耗、吞吐量及平均服务延迟等网络性能的影响.NS-2仿真结果表明,该模型可准确预测实时应用中IEEE 802.15.4网络性能,且在相同数据率条件下占空比适当的睡眠机制可使得能量消耗以及网络吞吐量达到最优值.     

无线传感器网络中混合ARQ性能分析

针对无线传感器网络中无线链路质量差异性和动态变化的问题和资源受限的特点,在无线传感器网络中使用交替重传的混合自动请求重传(hybrid ARQ,HARQ)方案实现自适应差错控制.该方案发送端使用1/2码率的纠错码来对数据编码,将码字的信息位和校验位分成2个数据包并交替传输,接收端由单个正确接收的数据包或者合并2个出错的数据包译码恢复原始数据.结合IEEE802.15.4标准规范和主流传感器节点平台参数,对ARQ协议和交替重传HARQ方案的能量效率、平均传输次数和传输成功率进行理论分析和仿真比较.结果表明,交替重传HARQ方案的性能明显优于ARQ技术.     

一种无线传感器网络与以太网间的接入系统研究

无线传感器网络(WSN)与现有网络基础结合是WSN研究中必须解决的技术问题之一.本文分析了WSN接入以太网存在问题,总结了基于IEEE 802.15.4的无线传感器网络的特点.设计了一套这种无线传感器网络与以太网间的接入系统.该系统遵循6LoWPAN规范,解决了WSN节点的IPv6地址自动配置问题;设计了接入网关;定义了信息与控制数据格式.实现了一套应用验证系统并进行了实验;对网络性能进行了分析.实验结果表明该设计简单有效,能够完成WSN的高效接入,在工程实践中具有实用价值.     

基于IPv6的无线传感器网络应用设计

将IPv6引入无线传感器网络(WSN)并采用开放式体系结构是WSN的发展方向。提出了一种基于IPv6的WSN应用系统的实现方案,介绍了其符合IEEE802.15.4规范及IETF的6Lowpan工作组适配层草案的开放式体系结构,重点阐述了基于通用接口通信的应用层设计,最后通过一套智能家居控制实验系统表明,系统具有灵活性和移植性,有一定实际应用价值。     

基于IPv6的无线传感器网络应用设计

将IPv6引入无线传感器网络（wSN）并采用开放式体系结构是WSN的发展方向。提出了一种基于IPv6的WSN应用系统的实现方案，介绍了其符合IEEE802．15．4规范及IETF的6 Lowpan工作组适配层草案的开放式体系结构，重点阐述了基于通用接口通信的应用层设计，最后通过一套智能家居控制实验系统表明，系统具有灵活性和移植性，有一定实际应用价值。     

基于IEEE802154协议的虚拟仪器的设计与实现

利用虚拟仪器技术,设计并实现了一套基于IEEE802154协议的无线传感器网络分析仪.采用MVC设计模式将系统软件模块的用户交互界面与业务逻辑处理分离开来,提高了应用程序的可扩展性,实现了数据帧解析,实时显示网络拓扑结构等功能.为了处理来自串口的缓冲数据,提高处理质量,使用了一种基于自适应线程池技术的数据处理方法.实践应用结果表明,该套分析仪器已经满足了系统设计的需求,对无线传感器网络的理论和应用研究具有一定意义.     

齿廓修形机理及其对温度场的影响

通过解析法和有限元法计算了轮齿刚度,基于刚度研究了齿廓修形机理及加工误差对载荷分配系数、传动误差和温度场的影响.结果表明:长修形在减小啮合冲击上优于短修形,当长修形指数为122时传动误差波动最小,传动最平稳.轮齿修形可以改善轮齿本体温度和闪温分布,使本体温度和闪温的高温区域从齿根、齿顶移动到齿廓中部,降低齿顶和齿根的最高温度,提高了轮齿胶合承载能力.加工误差会减弱轮齿修形效果,引起动载荷和瞬时高温,因此确定修形量时应考虑加工误差、跑合磨损以及热弹变形.     

IEEE 802.15.4的嵌入式IPv6研究

越来越多的IEEE 802.15.4设备的使用需要一种开放的网络层标准以实现互连互通.通过分析IEEE 802.15.4特性和IPv6协议,本文选择IPv6作为IEEE 802.15.4的开放性网络层标准,提出了基于IEEE 802.15.4的IPv6地址配置机制、IPv6组播地址和MAC映射机制、被动式重复地址检测机制和中间层分片组片机制,简化并改进了地址解析功能.这些机制降低了系统功耗和协议复杂度,改善了系统性能,使IPv6在IEEE 802.15.4上的实现变成可能.     

基于功率控制的IEEE 802.15.4算法在无线传感器网络中的应用

高效节能是大规模无线传感器网络首要关注的问题，IEEE 802．15．4标准因其低速率低成本低功耗高质量，被认为是无线传感器网络和无线个域网的理想实现技术。研究出将功率控制机制引入到该标准中可以进一步节约能耗：功率控制可以从直接的降低发送能量和间接的减少碰撞两个角度节约能耗，是一种有效的节能机制。仿真实验表明，引入功率控制后在较高超帧阶下可以节约能耗达50％左右。     

IEEE 802.15.4网络的IPv6报头压缩研究

研究IETF草案在IEEE 802.15.4网络进行IPv6分组的传输的基础上,提出了一种基于IEEE 802.15.4网络的IPv6报头压缩方案.通过修改适配层帧格式及使用路由标识符,该方案的压缩报头比草案的压缩报头小7个字节,并且它兼容现有IETF草案.在实验平台上的测试结果表明,使用本方案能够延长节点生存期.     

ZigBee在煤矿井下机器人(群)的应用研究

ZigBee(IEEE 802.15.4标准)是一种新兴的短距离、低复杂度、低功耗、低数据速率、低成本的无线网络技术.本文用微控制器芯片ET44M210和无线通信模块RFW102实现嵌入式无线网络终端(机器人),通过对协议IEEE 802.15.4裁剪和修改,完成了一个应用于煤矿井下作业的Peer to Peer结构的无线机器人网络.