一种无线传感器网络节点的设计与实现

分析了无线传感器网络节点的需求,阐述了无线传感器网络节点的体系结构.在此基础上采用符合802.15.4协议的ATmega128L主控和CC2420射频传输的设计模式,以模块为单位进行设计,分为处理器模块、无线通信模块、传感器模块、能量供应模块四部分,最后整体实现了该设计.通过对比本文设计节点与Micaz节点的数据包随距离变化的接收率测试结果和温度传感器数据采集测试结果,证明该设计取得了良好的效果,为无线传感器网络进一步的深入研究提供了一个性能较好的硬件平台.     

多总线接口无线传感器网络节点

为了实现异构无线传感器网络节点之间的互联通信,从总线设计的角度,提出一种多总线接口无线传感器网络节点的设计方案,以通用高速的USB和ethernet总线作为接口,在传感器节点上灵活挂载多种射频模块等设备,并配置相应的软件协议栈,实现软硬件即插即用的可异构化节点.以USB 2.0总线为例.将蓝牙通信模块挂载到传感器节点的母板模块.将传感器节点异构为具有蓝牙通信接口的无线传感器网络节点.设计结果表明:多总线接口无线传感器网络节点的通信速率不受总线速率制约,扩展性强于普通节点,便于实现支持异构的传感器节点和功能强大的传感器节点.     

车载控制器局域网络安全协议

针对汽车智能化、网联化快速发展,攻击者通过逐渐开放的接口向汽车发动攻击,严重威胁驾驶者的人身和财产安全,进而引发的车载信息安全问题,提出了一种车载控制器局域网络安全协议(SPOCAN)。SPOCAN包含2个模块,启动阶段的安全模块采用公钥体系认证机制,在车辆点火启动的过程中进行初始化认证,保证了待通信节点身份的真实性;通信阶段的安全模块采用对称加密算法及信息摘要算法,在车辆正常运行时保障了节点间通信的安全,保证了数据机密性、消息正确性和数据完整性,并通过递增的序列号实现了防重放保护。通过搭建控制器局域网络车载控制系统的硬件平台对所提出的安全协议进行评估,实验结果表明,该协议能够从汽车点火启动阶段到运行通信阶段有效地为车载控制器局域网络提供安全保障,提高了网络的信息安全级别。     

水下传感器网络研究挑战与探索

水下传感器网络采用声波进行通信,具有长时延、低带宽、高错误率、低能耗要求和稀疏部署等技术挑战,使现有通信协议无法满足性能要求,节点的有限资源决定了其上运行的协议栈不能太复杂.文章阐述了水下传感网络的应用、通信特点,分析了传统协议架构在水下传感网络的局限性,指出:水下传感器网络需要研究一种新型的、绿色网络体系架构模型,基于该架构模型实现各层协议的优化设计,在满足QoS性能要求和系统有限资源的约束下,提高能量效率、延长网络生存期,实现绿色网络.     

基于蓝绿光LED的水下可见光通信技术研究进展

水下可见光通信技术在近年来成为国际范围内的研究热点.本文对基于蓝绿光LED的水下可见光通信的关键技术进行了分析与讨论,介绍了近年来水下可见光通信的研究进展,并对基于蓝绿光LED的水下可见光通信关键技术进行了阐述,包括高谱效率的先进调制格式,基于数字信号处理的先进均衡技术,以及最新的基于机器学习的信号处理算法,希望可以为今后的水下可见光通信研究提供一定的参考.     

基于ZigBee和蓝牙技术的办公系统优化设计

提出1种以CC2530芯片为硬件平台,软件采用TI公司的ZigBee协议栈ZStack,同时结合蓝牙通信技术的办公系统优化设计,实现了根据环境因素自动控制照明设施、对使用者进行疲劳报警、通过手机对系统监测控制等功能.实验中采用节点连接传感器和照明设施模拟办公环境,PC端软件模拟手机应用,较好地实现了相应功能,体现了系统的集成性、易用性、经济适用性、扩展性和人性化等特点.     

车载FlexRay总线安全协议的设计与实现

针对智能车、网联车的高速发展所引发的车载信息安全问题设计了车载FlexRay总线安全协议。该协议包含两个模块:节点身份认证模块和网络安全加密模块。节点身份认证模块采用密钥交换算法以及非对称加密算法保证连入总线节点身份的合法性;网络安全加密模块采用对称加密算法以及哈希算法保证总线传输数据的机密性、真实性和新鲜性。与其他协议相比,该协议既能够提供节点的身份认证,又能在不影响总线实时通信的基础上保护总线的信息安全。实验结果表明,该协议能够在满足实时通信的基础上为汽车提供从启动到运行全方位的信息安全防护,提升了车载FlexRay总线的信息安全防护级别。     

一种面向NTN网络转发模块的研究实现

NTN(node-to-node)横联远距离无线移动通信系统转发模块是基于MAC地址转发原理,每个节点维护一张包含下一跳节点信息的路由表。文章在当前无线自组网路由协议的理想要求上,比较路由协议的常规问题,分析转发模块设计方案的特点,同时从6个方面研究转发模块。测试结果表明,该MAC协议转发模块可实现全网MAC的学习、转发路径的计算、拓扑去环功能,支持横联内部设备相互通信、外设与外设通信。     

基于蓝牙模块的ZIGBEE协议在无线环境监测模拟系统中的应用与实现

提出了一种基于蓝牙模块的无线传感器网络节点以ZIGBEE协议实现双工通信自动组网的方法,并利用此方法设计了一套对周边环境信息监测的无线环境监测模拟系统。     

Modbus通信协议在直流无刷电机控制系统上的实现

Modbus协议具有其高效性和可靠性的特点,在电力电子行业得到了广泛的应用.本文分析了Modbus的通信协议原理,介绍了基于ARM的无刷电机控制系统与上位机之间Modbus通信的实现,并着重阐述了通信实现的硬件平台和软件实现.