无线传感器网络节点的硬件设计

IEEE802.15.4是目前国际上无线传感器网络新的通信协议,而无线传感器网络节点的核心必须是微处理器和通信协议兼容.在介绍了设计要求和功能模块的基础上,论述了网络节点的硬件设计思路和设计方法,基于JN5121无线传感器网络的硬件组成,包括微处理器的结构、性能特点、外围电路及硬件平台的设计.介绍了JN5121的软件开发环境、射频部分的组成、连接及控制、以及开发的实物产品.无线传感器网络节点硬件的应用不仅满足了设计要求,而且具有低功耗的特点.     

基于单片机的无线传感器网络节点硬件设计

传感器节点是无线传感器网络的基本组成元素。本文通过对传感器节点的特性分析,采用MSP430和nRF905为主要芯片设计了一种无线传感器网络节点。经测试可满足节点微型化、低功耗、实时处理能力强、高可靠性等要求。     

嵌入式无线传感器网络网关节点的设计与实现

无线传感器网络是新一代的传感器网络,具有非常广泛的应用前景。本文在对无线传感器网络体系结构、网关(Sink)节点的特点、功能分析的基础上,给出了无线传感器网络Sink节点的软硬件设计与实现方案。Sink节点以低功耗嵌入式处理器AR91R40008为核心,uC/os-II为嵌入式实时操作系统,配以内置TCP/IP协议的GPRS模块作为网络数据出口以及TR3000无线收发模块,可以实现高速的数据采集和可靠的数据传送,能够较好地达到低功耗和实时性的要求,最后给出实测结果。     

无线传感器网络节点及其功耗测量平台设计

针对青海高寒地区的特殊环境,为了更好地解决无线传感器网络节点的供电和续航问题,利用低功耗技术、太阳能光伏发电和混合储能系统,设计了一个光伏供电的无线传感器网络节点系统。其次,通过对无线传感器网络节点的功耗特点分析,基于微弱信号检测技术,设计了无线传感器网络节点功耗测量平台,并对所设计节点的工作、空闲和睡眠3个模式进行功耗测量分析实验。结果表明:无线通信模块的功耗最多,根据对所设计节点的功耗测量试验数据分析,验证了功耗测量平台的有效性和准确性。     

基于TDMA的战场无线传感器网络节点低功耗通信协议实现

 为迎接新军事变革下的信息化战争,武器系统平台网络化已成为网络中心战（NCW）的发展趋势,战场无线传感器网络已受到世界各军事强国的重视。时分多址（TDMA）技术将无线信道按时隙分配给不同用户,因其可靠性和稳定性在无线通信领域得到广泛应用。针对战场无线传感器网络通信协议低开销低功耗的要求,分析了TDMA通信协议的原理和实现的难点,结合单片机MSP430F449和无线收发芯片CC2500设计并实现了一种适合战场应用环境的低功耗TDMA通信协议,详细介绍了战场无线传感器网络节点平台的组成和低功耗通信协议软件实现。经过实验验证,该协议运行可靠,扩展性、灵活性好,代码量小,在无数据收发时处于低功耗模式,适合各种低功耗的无线传感器网络应用。     

基于ZigBee的轮胎压力监测系统设计

给出了一款新型汽车轮胎压力无线传感器网络监测系统,由ZigBee网络设备、ICS 87N型绝压传感器、ATmega128L微控制器等低功耗元器件组成,分析了轮胎压力监测系统的组成结构及工作原理,成功解决了汽车轮胎压力检测系统存在的问题,且利用ZigBee网络,使汽车的轮胎内部安装的压力传感器和温度传感器与汽车的其他传感器集成一体组成一个无线局域网.该设计采用了高集成度电路及低功耗技术,系统具有体积小、重量轻、功耗低、抗干扰能力强和电池使用寿命长的特点,为汽车轮胎压力监测系统提供了廉价、合理的解决方案.     

基于μC/OS-Ⅱ的无线传感器网络节点低功耗设计

针对无线传感器网络节点存在的能源受限问题,从操作系统层面对节点进行了低功耗设计,提出了一种基于μC/OS-Ⅱ的无线传感器网络节点的功耗管理方案,分别从节点微处理器、外围设备以及电池能量3个方面进行了电源管理设计.并在STM32F103ZET6微处理器的节点上进行了试验.结果表明:该方案能够有效降低系统功耗,当系统处于空闲状态时,功耗相比于正常运行时有了明显的降低,且系统运行稳定.     

基于停车位检测的无线传感器节点低功耗设计

在无线传感网应用中,由于节点电池供电而且更换困难,功耗设计成为最关注的问题之一.从硬件与软件两个方面论述了传感器节点低功耗设计,硬件部分主要是从芯片选择和电路设计等方面实现;软件部分主要包括功耗模式控制、通信协议设计等方面降低空闲传输.设计了基于STM8L151Kx单片机与SI4432无线模块的无线传感器节点.实际测试表明,在停车场动态车位管理系统的应用场合表现出良好的性能.     

低功耗无线传感器网络新型实验平台设计

无线传感器网络作为物联网信息技术跃升后所呈现的现代技术创新与应用聚合实践中的关键技术,受到了理论与实践领域的广泛关注,而目前网络中的无线传感器网络节点存在功耗维持于较高水平和系统实时性差的缺陷。出于构建实验平台以将前沿技术模型化于教学实践中的考虑,针对既有实验平台中无线传感器高功耗的特点,基于物联网技术转型中的前沿技术需求,围绕低频唤醒技术下低功耗无线传感器设计了新型无线传感器网络实验平台,以促进实验教学理论顺应实际需求的发展。     

基于 ZigBee 的径流场水土侵蚀采样系统设计

为解决径流小区径流采样中有线数据传输带来的传输不便的问题, 基于无线局域网(ZigBee)技术, 设计 了一种低功耗的径流场水土侵蚀采样系统, 用于自动采集雨后地表径流样品, 并记录径流的采样时间等参数。 装置采用 TI 公司的 CC2530 为核心控制器, 负责无线数据收发及采样装置控制。 该系统由无线手持机和多台 径流采样装置组成, 无线手持机和径流采样装置组成星型 ZigBee 网络传输数据, 手持机作为中心节点负责整 个网络的管理及对各个采样装置的控制, 径流采样装置作为网络分节点, 根据中心节点设定的采样规则自动对 径流进行分离采样。 该系统使用 12 V 铅酸电池作为供电电源, 实现了硬件和软件的低功耗设计。 通过径流场 的现场实验, 验证了该系统具有使用方便、 稳定性好和可靠性强等优点。     

基于DHT11的无线温湿度传感器网络节点的设计

基于温室和养殖孵化等场所需要及时监测环境温湿度的需求,设计了一种低成本、低功耗的无线温湿度传感器网络节点.主要介绍了节点的软硬件设计,详细阐述了DHT11温湿度传感器的时序.传感器节点的设计以超低功耗MSP430F122单片机为核心,配以DHT11和无线RF收发芯片NRF401实现了节点有效的数据采集和可靠的数据传输....     

一种基于JN5121的无线传感器网络节点的设计

设计了一种基于JN5121的无线传感器网络节点.JN5121内部集成的Zigbee协议保证了无线通讯的便捷、准确,使用该节点组网可以大大降低开发设计无线传感器网络的难度,缩短设计周期,具有低成本、低功耗和配置灵活等优点.     

基于DHT11的无线温湿度传感器网络节点的设计

基于温室和养殖孵化等场所需要及时监测环境温湿度的需求,设计了一种低成本、低功耗的无线温湿度传感器网络节点.主要介绍了节点的软硬件设计,详细阐述了DHT11温湿度传感器的时序.传感器节点的设计以超低功耗MSP430F122单片机为核心,配以DHT11和无线RF收发芯片NRF401实现了节点有效的数据采集和可靠的数据传输.节点具有功耗低、成本低、体积小、集成度高、工作稳定等优点.     

浅谈基于MSP430和nRF905的无线传感器网络设计

0引言无线传感器网络已经成为国内外研究的热点,在军事、工农业、城市管理、生物医疗、环境监测、抢险救灾、远程控制等许多领域都有着广泛的应用前景。无线传感器网络的设计要遵循微型化、多功能化、智能化、网络化、无线化,低功耗的原则。利用MSP430微处理器功耗低的优势和nRF905无线收发芯片功耗低、控制简单的优点,MSP430+nRF905的组合特别适合于低功耗、短距离、小数据量的无线传感器网络。1硬件设计1.1网络结构整个网络主要由一个sink(数据汇集点)节点和多个传感器节点     

基于nRF905的无线传感器网络定位节点设计与实现

无线传感器网络定位是一项在普适计算环境下可实现自身位置信息智能感知的技术。基于无线通信收发芯片nRF905的特性,用单片机AT89C2051作为控制器,设计并实现了一个低成本、低功耗的无线传感器定位节点,并把DV-Hop定位算法移植到了该定位节点上;给出了其软件流程。     

适用于无线传感器网络太阳能系统的MPPT算法

结合无线传感器网络节点的工作特点及光伏供电系统特性,设计了一种新型光伏电池最大功率点跟踪算法。利用光伏电池物理特性中最大功率点随工作环境温度变化的事实,在无线传感器网络节点工作周期内将环境温度测量值引入跟踪算法中,实现系统最大功率点跟踪高可靠性、低复杂性、低成本及较高精度的目标。数学模型仿真及小型光伏电池实际测试结果均...     

改进LEACH的传感器网络分簇路由算法

针对当前无线传感器网络分簇路由算法存在的节点能耗不平均、 节点过早死亡等缺陷, 提出一种改进低功耗自适应分簇(LEACH)的无线传感器网络路由算法. 首先针对无线传感器节点过早死亡的问题, 引入簇半径动态确定方式, 将整个无线传感器网络划分为多个不均匀的簇; 然后考虑簇首能量消耗过快的问题, 结合簇首所在位置和节点剩余能量选择每轮中的簇首; 最后改进数据传输机制保证节点能量消耗均衡, 并在MATLAB 2014平台上对无线传感器网络分簇路由算法的性能进行测试. 测试结果表明, 改进LEACH算法较好地解决了节点过早死亡的难题, 延长了无线传感器网络的寿命, 平衡了各节点能量消耗, 整个无线传感器网络的性能显著优于其他对比算法.     

无线传感器网络中高能效路由技术研究

无线传感器网络是当前计算机网络研究中一个极为重要的研究领域，具有广泛的应用前景。然而．由于无线传感器网络节点具有电池供电、不可回收等特点，导致其节点能量有限，能量问题成为影响无线传感器网络性能的关键问题。主要从无线传感器网络的全局能量消耗和传输时延最小化、无线传感器网络高能效路由协议这两个方面对无线传感器网络中高能效路由技术进行研究。     

基于网络编码的无线传感器网络功率管理

无线传感器网络中进行数据采集及其运算时均采用电池驱动,能耗便成了无线传感器网络设计时最应考虑的关键因素.采用网络编码时,中间节点发送的数据包是其接收信息的线性组合,传输一定大小数据包时最小化数据传输次数,传输次数越少,功率消耗也越少.分析了网络编码时无线传感器网络传输过程及其节能的原理,比较了是否采用网络编码的2种无线传感器网络传输方式的能效.结果表明,采用网络编码技术,可以有效地减少传输总功率,延长无线传感器网络的生存时间.     

基于无线传感器网络的噪声监测系统的设计

针对传统监测手段的局限性,提出了基于无线传感器网络的噪声监测系统的设计方案,详细阐述了环境噪声监测系统的体系结构以及无线传感器网络节点的硬件设计和软件功能的实现方法。该系统采用低功耗设计,可实现对环境噪声的远程实时监测。