物联网车载多层次监测报警系统设计

针对近一段时间以来弱势群体（尤指婴幼儿、残障人士）因滞留车内而引发的安全事故频发,且传统监控方法存在着监测层次单一、易对车况造成影响的问题,设计了一种以Arduino开发平台为基础的无线远程监测系统. 该系统通过Grove-Gas(O₂)、DHT、热释电三种传感器监测环境信息,经微处理器分析判断,凭借OneNet平台强大的数据储存、数据分析能力,通过GPRS无线通信、http协议、终端APP开发等技术,实现对车内环境的多层次监测报警.     

基于WSN的仓储环境监测原型系统

基于无线传感网(WSN)技术设计了一种仓储环境监测原型系统。采用DHT11温湿度传感器作为温湿度测量节点,采用Risym火焰传感器作为火警预报节点,采用MQ-135空气质量传感器作为有害气体检测节点,通过综合利用Arduino UNO、NodeMCU与TLINK物联网云平台,将上述3种仓储环境监测节点的测量信息进行接收、汇聚、处理、无线传输与格式化显示,构成一个仓储环境检测无线传感网。测试结果表明,该原型系统使得仓库管理人员能够通过网络客户端或手机APP实时了解和监控仓库的综合环境信息,实现了预期的仓储环境检测功能。     

海洋平台振动采集的超低频无线传感器设计

海洋平台结构体积庞大、构造复杂、造价昂贵,所处的服役环境恶劣,对海洋平台振动响应进行快速检测、分析、诊断和维护,已成为平台安全运营的必要措施和手段.本文结合无线传感器网络和数据挖掘技术,进行了平台快速检测超低频无线传感器的设计:首先,分析了平台振动测试超低频、快速性的要求;其次,采用模块化方法,完成了超低频传感器机理分析、微处理系统、无线系统、电源管理系统的设计,并集成为无线加速度传感器节点;最后,分析了节点软件功能,采用数据挖掘分类和预测方法来加以实现.所设计无线加速度传感器节点,具有超低频、高分辨率的特性,能够满足海洋平台结构振动响应数据的精确和快速测量与诊断需求,具有很好的应用前景.     

基于Arduino的陀螺仪模拟训练系统设计

以开源电子原型平台—Arduino为基础,设计开发了陀螺仪模拟训练系统。采用MEMS加速度计与陀螺仪传感器组合方案进行姿态检测,传感器数据经卡尔曼滤波进行融合,有效地提高了检测精度。该系统实现了对陀螺仪、测试设备、操作声响、操作过程的综合模拟。应用表明,该系统不仅能实现与实装相同的操作训练效果,而且增加了错误操作报警和操作评分功能,既降低了训练成本,又提高了训练效果。     

基于WSN的土壤参数测量系统

针对目前土壤参数测量设备单一,检测参数过少,不能远程实时查询数据等问题,基于无线传感器网络技术,提出了一种基于WSN的土壤参数测量系统.该系统采用CC2530F256作为无线传感器网络主控,利用多传感器感知土壤参数,结合STM32智能网关,移植MQTT协议通过NB-IoT或者WIFI把数据最终传输到OneNET云平台,用户可远程通过PC端网页或者手机APP查看历史数据和土壤实时参数.经测试,该系统具有通信距离远,组网灵活,操作方便且能够长时间稳定工作等优点,具有广泛的应用前景.     

海洋平台检测的无线低频振动传感器设计与验证

海洋平台是海上石油资源开发的基地,对其进行低频振动检测获得振动数据是判定结构损伤的基础.基于此,开发了一种应用在海洋平台结构中的无线低频振动传感器与采集系统.首先,采用模块化方法研制了无线低频振动传感器,并详细阐述了低频加速度传感器的选择与电源电路等模块的设计;其次,完成了无线低频振动传感器的嵌入式程序与主控端PC机上采集软件设计;最后,在振动台上完成了海洋平台振动无线测试模拟实验.实验结果表明：设计的无线振动传感器具有精度高、布设容易、低频性能好、可靠性高等特点,适用于海洋平台的低频振动快速检测.     

基于ZigBee的传感器实验平台改造及应用

针对传感器实验设备功能单一、移动性差等问题,分析江汉大学传感器与检测技术实验平台的结构特点,设计了一种基于ZigBee技术的传感器实验平台。该实验平台是在现有传感器实验平台上进行改进,通过增加ZigBee无线通信功能,使其同时满足传感器技术和无线传感器网络两门课程实验教学的需求。该系统由传感器实验模板、ZigBee终端节点、ZigBee汇聚节点和PC机组成,各终端节点连接不同的传感器模板,将采集的数据通过ZigBee无线网络传送给汇聚节点,并最终传送给PC机观测。在介绍该实验平台的软硬件设计之后,以基于ZigBee的无线应变传感器实验为例,详细介绍了如何利用该平台开展实验项目。结果证明,该实验平台数据传输可靠,满足实验教学需求。     

基于Android与Arduino的高校实验室环境监测系统研究

针对高校实验室实时监控环境状态的具体需求,以Android开源平台作为移动终端,结合Arduino开源控制板对系统硬件架构、功能模块及软件设计进行研究.系统通过Arduino ADK实现与温湿度传感器、烟雾传感器和动力传感器连接并进行信息采集、处理,相关数据上传Yeelink物联网开放云平台,通过Android移动端可对传感数据信息进行临时存储、在线监测和实时报警.经过测试,系统部署快速简易,搭建成本较低,在扩展性、定制性和适用性方面具有较好的表现.     

基于Xbee的智能家居无线能耗监控系统设计

针对传统家居系统布线复杂、无法细分各用电设备具体能耗情况的缺点,利用Arduino开源平台、无线模块Xbee、LEWEI50物联网开放平台搭建智能家居无线能耗监控系统.该系统在局域网内部采用XBee无线模块组网,实现对各用电设备节点的能耗数据采集和开关控制命令的传输,在外部通过W5100以太网模块实现互联网数据传输与监控.该系统不仅能通过互联网、微信实现对各用电设备的电压、电流、功率、电能数据的远程实时监测,还能实现对各用电设备开关的远程控制.实验结果表明,该系统具有无线通讯距离远、实时性好、运行稳定、扩展性强等优点,也为智能家居能耗的合理利用提供了依据.     

基于Arduino的室内环境检测系统设计

该设计是基于Arduino的室内环境检测系统。以单片机为核心,采用MH-Z16传感器对CO₂浓度进行测量,采用PM2.5传感器对PM2.5浓度进行测量。再将模拟信号转化为数字信号以便于Arduino板进行数据分析并处理,再用LCD1602液晶显示屏显示出来。若检测值超标,系统则将发出警报,并且通过新风系统调控室内相关参数浓度,使参数恢复到正常指标。本设计的优点在于成本较低,可靠性强,功耗小。     

基于惯性测量器件的无线步态分析平台

步态定量测量方法应用于许多领域,如临床医学、双足机器人控制等.采用惯性测量单元结合无线传感器网络建立了一个步态分析平台,将两个无线惯性测量单元传感器节点分别绑定在左右双侧脚踝,以同时采集双脚运动过程中的加速度和角速度信号,并将其通过无线方式发送到远程终端.通过模式识别、时间序列分析、阈值检测和零速修正等多种数据融合方法计算步态参数,并通过融合双足传感器数据得到双支撑相、双脚步行周期等重要的双足步态参数,其中双支撑相参数对人体日常动作的识别有重要意义.实验结果显示该研究具有较高的计算精度.     

基于无线传感网的桥梁结构健康监测系统测试平台设计

桥梁结构健康监测目前越来越受到重视和关注.本文提出了一种基于无线传感器网络的桥梁结构健康检测系统的测试平台设计方案.对该测试平台设计方案的仿真结果表明,在桥梁结构健康监测系统的调试和探索阶段,用带有能为传感器节点提供能量和有线通信的网关节点的分层传感网系统来替代一个只配备大容量电池的简易无线传感器网络是可行的。     

基于无线传感器网络的海洋环境监测预警系统设计

针对海洋环境管理需求,提出并开发了基于智能无线传感器网络的监测系统,完成海洋生态环境监测、数据实时处理.研究了精确检测的方法与算法.系统综合运用无线传感器智能信息处理技术、远程GPRS无线数据通信技术以及基于Internet显示平台的监测点管理查询技术,实现实时在线检测.     

基于深度森林算法的分布式WSN入侵检测模型

针对现有的特征选择算法和分类算法在无线传感器网络(WSN)入侵检测系统中检测性能表现不佳、检测实时性差、模型复杂度高等问题,提出一种基于随机森林和深度森林算法的分布式WSN入侵检测模型.该模型首先对传感器节点流量数据进行预处理;然后将轻量级随机森林分类器部署到传感器节点和簇头节点,传感器节点和簇头节点合作对流量数据进行处理,并在基站上采用深度森林算法从大量流量数据中发现攻击行为;最后对WSN中的入侵行为进行实时分类入侵检测.使用无线传感器数据集WSN-DS和NSL-KDD数据集来评估所提出的模型性能.实验结果表明,该模型与现有的入侵检测模型相比,具有良好的检测性能,实时性较高,可避免模型过度拟合.     

ZigBee技术在差动电容车辆载荷检测装置中的应用

针对差动电容车辆载荷检测装置有线数据传输存在的不足,设计了基于ZigBee技术的无线数据传输系统,实现了载荷检测数据的无线采集和传输.该系统采用差动式电容传感器作为车辆载荷检测传感器,采用STC89LE516AD单片机作为ZigBee网络终端节点的MCU,采用CC2430芯片作为无线收发装置,无线通信网络采用星形拓扑结构.     

无线传感器网络的系统节能研究

无线传感网络为能量受限系统,我们设计了一个无线传感器网络的节能系统,硬件上采用主控芯片MSP4301611单片机和射频芯片CC1101平台,软件上MAC层采用S-MAC协议及进行优化,在网络层路由协议引入蚁群算法并进行能量均衡改进。实验结果表明,该原型能较好地降低无线传感器网络和传感器节点的能耗,延长网络生存周期。     

基于无线传感网络与模糊控制的精细灌溉系统设计

基于在农田灌溉中,由于灌溉面积较大、数据实时传输较难,以及数据过多等特点,设计了一种建立在无线传感网络与模糊控制基础上的农田自动灌溉节水系统.该系统可以综合运用无线传感器的数据处理与无线数据的传输功能,对农田自动化灌溉做到实时有效的监控与管理,从根本上提升整个系统的自动化程度.系统主要采用的结构组图是星型式的,其运行的机理就是在每一个检测区域都装有ZigBee网络节点,实时的将获取的检测数据传入测控系统,在数据上实现统一的传输与处理;每一个区域的无线传感器都实时持续地处理区域内土壤湿度的变化,及时将数据向接收端传输,接收端再根据接收到的数据进行存储、处理与显示,对自动化灌溉系统进行控制,做到有效的节水与灌溉.根据已有的数据表明,该系统在运行过程中是比较稳定的,数据的传输也比较稳定,且在传输过程中很少发生数据的丢失,同时具有可应用范围广、可普及性强等特点,是进行自动化节水的有效手段.     

基于ZigBee技术的无线传感器网络在海洋生态环境监测中的应用研究

针对海洋生态环境监测平台中通信线缆易腐蚀、易破损、布线繁杂等问题,设计了一种基于ZigBee技术和嵌入式平台的海洋生态环境监测系统,通过无线传感器组网的方式构建应用于海洋台站或者浮标的小型无线传感器网络,实现了监测平台内部主控制器和多传感器的无线数据传输。长期实验结果表明,该无线传感器网络传输数据稳定、可靠,为海洋生态环境监测工作提供了很大的便利,具有一定的实践意义。     

基于STM32的火电厂空气质量无线监测系统设计

设计一款基于STM32的火电厂空气质量无线监测系统.系统通过激光式PM2.5传感器和温湿度传感器,采集火电厂空气中PM2.5和温湿度的值,采用网络分区法将数据上传给数据汇聚节点,再由汇聚节点上传给PC.综合测试结果表明,该系统能够准确、实时显示火电厂周围区域的空气质量参数,可长时间稳定工作,具有广泛的应用前景.     

基于OneNet云平台的智能办公室管理系统设计

当前的智能管理系统多是基于自有服务器管理运行,存在安全性差、不够稳定和迁移备份困难等问题。高端智能办公环境对此往往要求更高,为了解决以上问题,创造一个更加智能、安全、舒适的办公环境,通过中国移动的OneNet物联网开放云平台,设计了基于物联网技术的智能办公室管理系统。网络层采用EDP协议,通过TCP网络与OneNet云平台相连接,OneNet云平台将接收到的数据按照协议解包存储,并以API的方式提供给应用层,用户手机端APP可以轻松掌控办公室环境及监控内部状态,通过实验室实际测试使用效果良好。