基于ZigBee与WIFI的无线传感器网关设计

针对无线传感网络与Internet网络协议不兼容的问题,融合ZigBee与WIFI无线技术,设计了一款无线传感器网关,实现异构网络双向通信。基于德州仪器的MSP430作为处理器设计网关的软硬件,实现数据接收、信息处理、交互控制、无线协议转换等功能;使用ZigBee模块与无线终端节点相连,通过WIFI模块实现信息传输。通过家居环境测试,表明网关具有稳定性好、扩展灵活、使用便捷等特点,能满足智能系统无线网络的需求。     

面向建筑能源系统的物联网通用网关设计与实现

基于STM32处理器设计了一款具有自配置功能的通用物联网网关,实现了感知层传感网与数据中心服务器之间的协议转换、数据交互等功能.该网关首先通过RS485现场总线实现建筑能耗信息的采集,然后将其以XML文件的形式存储在SD卡中,最后通过以太网的TCP协议将能耗信息上传至服务器中.实际工程项目应用结果表明,该网关能够稳定可靠地运行,满足建筑能源系统物联网对数据采集与传输的需求.     

面向智能家居和改进UDP协议的低能耗物联网网关设计

为了实现智能家居安防系统的监测需求,并解决以往监控系统中网关存在的丢包率高、可靠性低和能耗高的问题,设计了一种基于改进UDP协议的物联网网关。首先,设计了以S3C2410为微控制器、DM9000为以太网芯片、EC189为3G模块和XBEE ZNET为无线通信模块的网关节点,然后,定义了MAC层的改进的T-MAC通信协议和对应的数据帧格式,在网络层设计了一种基于改进LEACH协议的低功耗分簇路由协议,在数据传输层定义了基于改进UDP的协议以实现数据的可靠传输,并定义了网关的软件流程。实验结果证明设计的网关能实现协议之间的转换,具有数据丢包率低、可靠性高和能耗低的优点,能辅助系统实现室内数据的实时采集和监控,并在数据异常时进行报警提示。     

zigbee嵌入式物联网网关的设计

设计并实现了一个基于ARM的zigbee嵌入式物联网网关,实现zigbee节点主动上报的自有协议格式数据与modbus tcp协议的转换。给出了该网关的设计方案和编程思路。该网关具有较好的通用性。     

异构总线多协议网关设计及其在电除尘监控系统中应用

针对工业网络通信中多种现场总线存在的异构性,提出了一种新的多协议转换通信模型,设计了异构总线多协议网关;采用数据映射和命令缓冲方法,实现了在过程级和现场级两级总线之间的异步访问,有效提高了通信转换效率.对过程级监控设备中数据刷新速度的分析及所设计网关在电除尘监控系统中的应用表明:所提出的异构总线多协议网关设计方法可避免过程级异构总线设备同时访问现场设备时的通信冲突,能够有效减小系统采集周期,并能充分发挥过程级总线高速通信的优势.     

一种基于TD-SCDMA Femto网关的资源管理策略

在研究TD-SCDMA femto架构的基础上,设计实现了一种网关结构,并提出了网关侧的资源管理策略.网关内部包含IP安全接入、信令处理、数据处理、异步传输模式(asynchronous transmission mode,ATM)接入和管理配置等模块,主要实现了数据的汇聚、转发及协议转换等功能.结果表明,该网关结构可以很好地改善网关的处理性能,减少网络时延.     

基于ZigBee网络的多网关传输系统设计

针对目前无线传感网广泛采用的集中式数据传输系统网络规模小的问题,提出了一种基于ZigBee网络的多网关传输系统的设计方法。将ZigBee网络中大量的上报数据分成多部分分别传送给多个网关,各网关可同时进行数据转换,远程PC服务器通过TCP/IP协议从以太网汇总各网关的数据进行集中处理。为进一步减少网络数据流量,路由对各网关实行动态管理,从多个网关中选择一个相对最优上报网关转发数据,有效地减少路由转发次数和网络延时。对该多网关传输系统进行了软硬件设计与实现,测试结果表明系统运行稳定,能达到预期的效果。     

基于S3C44B0的WSN系统网关设计

在WSN系统中,网关起到非常重要的作用,本设计中网关的构建以实用性、开放性、可扩展性为指导原则,采用模块化设计方案,通过对无线传感器网络数据传输的分析,按照嵌入式系统的流程进行开发。处理器选用的是S3c44b0,采用ARM7TDMI内核,并给出了网关硬件电路的实现。网关硬件平台具有低功耗、高性能的嵌入式微处理器、存储器系统、串行通信和以太网接口,还包括JTAG测试接口、时钟系统以及复位电路等。网关软件平台应为便于移植的,可裁剪的嵌入式操作系统。此平台应支持WSN的数据采集、协议转换、数据转发等应用程序,并支持多线程编程。     

多协议融合的智能家居无线网关的设计与实现

现有智能家居网关或是功能不完整,或是数据传输复杂、灵活性差、成本高,难以满足智能家居系统便捷、灵活、廉价的要求.本文所述无线网关的设计,以STM32F103RBT6为主控芯片,融合了Wi Fi、GPRS和低成本n RF24L01无线通信模块,并使用自定义的内网无线通信协议,有效地解决了多协议融合及内网与外网数据转换的问题,实现了对家居情况的实时监控.     

基于ARM处理器的ULP与LTE网关系统设计

 针对移动通信与蓝牙网络异构壁垒,设计一种以ARM 处理器为核心的ULP/LTE 网关系统。网关主控采用ARM9 控制板,通过串口分别连接LTE 的中兴EM3760 以及ULP 的芯片CC2540,并设计该芯片外围电路,在主控芯片中移植μC/OS-II操作系统,以实现网络数据帧协议转换。测试结果表明,该网关系统实现了ULP 与LTE 两种异构网络之间的数据协议转换,且在实际应用中性能良好,可将ULP 蓝牙网络节点采集数据通过LTE 网络快速地传输至云端。     

基于LoRa的低功耗温度采集传感器系统设计

针对工业高炉冷却水温监测长期运行、维护成本高问题,设计一种基于LoRa(Long Range)的远距离低功耗无线传感器网络系统;系统搭建基于LoRa通信水温采集终端的模块能耗计算模型,通过对计算模型分析,提出了一种基于LoRa协议层的时钟同步协议和时分多址联合优化的无线通信策略;该策略利用LoRa通信技术完成信息交互,实现网关与终端节点的高精度时钟同步;网关完成可对无线资源调度,动态分配终端节点的时隙资源,以实现数据周期性上传,降低数据传输碰撞的概率,并优化无线资源的使用效率;实验表明,该通信策略与ALOHA通信协议相比,显著提高了通信的投递率和能源效率,进一步提高了LoRa在网络中的性能,所提出的联合优化的无线通信策略是有效的。     

基于LoRa的物联网数据传输系统研究与设计

提出了一种基于LoRa技术的物联网数据传输系统.以物联网中广泛使用的无线传感器网络的数据传输实际需求为研究对象,综合考虑传输系统实际工作环境及经济成本,传输距离,可靠性等问题,设计出一种以LoRa无线传输技术构成的星型网络,能为用户提供一种简单的能实现远距离、易扩展的数据传输系统.介绍了系统网络拓扑结构、系统软硬件设计和自定义通信协议的设计过程.其中,LoRa终端节点内嵌Contiki嵌入式专用操作系统,有效减少用户定义多线程多任务对内存的消耗,节点采用循环队列缓冲的数据通信,具有封装成帧、确认回复、周期性休眠等功能.异构网关负责存储转发并且支持NB-IoT,WiFi等多种通信技术上传至远端云平台,在远端云平台可以配置并显示终端节点信息.对系统进行了功能和性能测试,达到了预期目标,具有一定的应用价值.     

野外环境下基于ARM的无线传感器网关系统设计

目的针对野外环境下长期、远程、可靠监测的需求,在传统网关能量有限、Zigbee通信协议低速短距、Internet接入受限等约束下,设计一种野外环境下基于ARM的无线传感器网络的网关。方法通过采用太阳能供电技术、GPRS无线通信技术及嵌入式ARM开发技术解决网关的能耗、通信、高性能数据管理等。结果实现了低功耗、方便接入Internet、易于维护与管理的野外用无线传感器网络网关。结论本网关系统的设计突破传统网关能耗受限、传感数据回传受限、野外可靠性难以保证的瓶颈,实现长期、远程、可靠的野外环境监测。     

基于LoRa技术的便携式健康监测系统设计

针对传统老年监控护理系统功耗大、实时性差、数据传输效率低等问题,提出了一种基于低功耗广域网的智能无线传感器网络系统;系统中,通过依靠STM32处理器和传感器对环境与体征数据信息进行采集,然后利用LoRa技术将采集的数据通过SX1278模块发送至网关,再通过网关上传数据到云服务器;将处理后的数据通过云服务器显示给用户,实...     

基于改进短链聚合策略的无线传感器网络路由算法

为延长网络生存时间和数据传输的时效性, 提出一种基于改进短链聚合策略的无线传感器网络路由算法. 首先, 分析无线传感器网络协议结构, 考虑到无线传感器网络运行过程中的节点能耗问题, 根据链式数据采集协议设计改进路由算法; 其次, 利用贪心算法找到邻居节点, 通过引入距离门限方程实现建链, 建链后综合考量节点传输数据能耗与剩余能量选举路由簇头, 以达到延长网络寿命并提高数据传输效率的目的; 最后, 利用MATLAB软件仿真实验验证该算法的有效性. 仿真实验结果表明, 该算法能有效控制网络能量的均衡性, 并延长了网络寿命, 运行效果良好.     

一种连接WSN与Internet的多核嵌入式网关设计与实现

针对Internet与WSN这两种网络协议转换时网关的传输带宽受限问题,设计了一种多核嵌入式网关.使用双口RAM存储器CY7C026作为公共存储区域、ATmega128(L)单片机作为处理器模块、RTL8019AS网络控制器作为网卡模块、CC2420射频收发芯片作为无线通信模块;采用具有精简网络协议栈的Nut/OS实时操作系统作为软件平台.通过多个处理器并行处理数据方式,最终实现Internet与WSN无缝连接.实验表明,系统能够稳定运行,并有效地提高传输带宽.     

基于嵌入式Web服务器的物联网网关设计

随着传感器、无线通信、嵌入式系统等技术的发展,在宽带移动通信、IPV6和云计算技术的支撑下,物联网已经广泛应用于仓储物流、智能电网、公共安防、智能楼宇等领域,受到了各国的重视,被视为计算机互联网与移动通信网络之后的第三次信息化浪潮.作为连接感知网络与传统通信网络/互联网的桥梁,物联网网关在物联网应用中起到极为重要的作用,在网络架构上有利于现有的通信网络/互联网与感知网络的无缝融合.结合嵌入式Web Server BOA和AES加密技术,本文提出了一种基于嵌入式Web服务器的物联网网关设计方案,并实现了不同网络之间的数据安全传送、协议转换,同时该网关具备内部网关和业务网关的功能,最后给出了该设计的实现技术和系统验证.     

多跳自组XMesh网络组网实验研究

利用美国Crossbow公司的IRIS系列节点,采用XMesh网络协议,中国人民解放军军械工程学院计算机网络与通信实验室进行了无线传感器网络组网实验,结果证明XMesh网络协议具有较强的自组织、自愈和路由数据的能力,适合在无线传感器网络中进行部署。该网络能实现对温度、湿度、光强、加速度等现场传感器数据的采集、传输、转发、接收、处理、监测等功能,具有一定的应用价值。     

基于RTSJ的物联网智能网关研究

物联网网关发挥着连接传统信息网络与感知网络的重要作用,针对目前人们使用过时的开发手段实现物联网网关软件的设计,提出了一种使用实时Java技术的实现方案。系统以ARM Cortex-A57架构的AMD Opteron 1150处理器为核心构建物联网网关系统硬件平台,采用"互联网+传感网技术/现场总线"的组网方案实现有线/无线的数据交互,使用完全兼容RTSJ的WebSphere Real Time开发平台实现物联网网关协议的转换,以及三层网络间通信软件的设计,保障物联网网关的安全实时通信,最后给出了该设计的实现技术和系统验证。结果表明:RTSJ很好地保障了Java语言的实时性,整个物联网智能网关完全符合实时系统应用程序的毫秒级测量精度和所期望的服务质量要求。