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Contiki的无线传感器网络的6LoWPAN子网和互联网互联研究

无线传感器网络是物联网的重要组成部分,主要通过传感器感受外界环境,同时将测量参数通过无线媒介传递给后台服务器,并且传感器节点之间可以组网完成数据路由功能.传统的IP协议栈并不适合资源和能量受限的无线传感器节点,6Lo WPAN技术主要完成IPv6互联网与无线传感器网络之间协议和数据的转换.通过在传感器节点和嵌入式网关中间引入Contiki操作系统以及合适的IPv6协议栈可以很好地实现无线传感器网络和Internet的互联.实现了基于Contiki的CC2530网关节点的u IP协议栈,并设计了UDP通信协议,针对设计方案搭建合理的测试环境,并采用PING命令进行了连通性测试实验.     

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技术的低成本无线数传系统的实现

介绍了一种低成本的无线数传系统的设计和研制,该系统采用了一款符合IEEE802.15.4标准的ZigBee无线网络芯片MC13192和廉价的8位51单片机89S51,通过SPI接口实现单片机和ZigBee芯片的通讯,并通过单片机的串口连接到计算机.文中给出了系统的硬件结构和软件流程,并针对开发过程中遇到的技术难点给出了解决方案.     

无线传感器骨干网络路由算法

针对当前无线传感器骨干网络路由算法无法平衡能耗和数据传输之间的矛盾, 导致无线传感器骨干网络路由的数据传输时延较大, 无线传感器网络吞吐量较小的不足, 以提高无线传感器网络整体性能为目标, 设计一种新的无线传感器骨干网络路由算法. 首先分析无线传感器网络的工作原理, 并建立相应的路由模型; 然后引入机器学习算法对无线传感器骨干网络路由中的无线传感器节点能量进行实 时预测, 选择能量大的无线传感器节点进行数据传输, 构建能量消耗最小的无线传感器骨干网络路由; 最后与其他无线传感器骨干网络路由算法进行对比测试. 测试结果表明, 该算法的无线传感器骨干网络路由能耗较小, 无线传感器网络数据传输可靠性高, 加快了无线 传感器网络数据传输速度, 无线传感器骨干网络路由整体性能明显优于其他对比算法.     

低速无线传感器网络性能测试系统设计

低速无线传感器网络是在IEEE802.15.4协议物理层和数据链路层的基础上,加上网络层和应用支持子层形成的协议栈架构。本文是在深入研究和分析低速无线传感器网络协议规范及其关键技术的基础上,提出了低速无线传感器网络性能测试系统的基本网络结构,并设计了性能测试的总体体系统结构,给出了测试器、上测试器代理的功能结构。     

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.     

MiWi无线网络协议的实现和应用研究

用无线网络实现应用已很普遍,关键在于选择合适的无线网络协议,并以经济高效的方式实现它.MiWi无线网络协议是为低数据速率、短距离、低成本网络设计的简单协议,基本上针对无线个人局域网(WPAN)的IEEE 802.15.4.并介绍了MiWi无线网络协议的工作原理、实现方法和无线网络应用的几个方面.     

基于排队论的帆船多参数实时监测系统设计

设计并实现了一种采用无线传感器网络和3G移动通信技术的帆船多参数实时监测系统,可同时对多条帆船的多项技术参数进行同步监测.采用ZigBee协议组建船上无线传感器网络,实现数据采集和融合;通过3G移动通信网络建立手持终端与船上网关的远程连接,实现数据的实时传输.根据传感器数据采集、汇聚、融合、远程传输和在手持终端显示的处理流程,建立系统的排队模型,运用排队理论研究系统的性能和探索系统的设计方法.通过软件仿真和对实际应用系统进行测试,验证了该设计方法的可行性、可靠性和实用性.     

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.     

Freescale IEEE 802.15.4协议栈的分析和应用

通过对Freescale的IEEE 802．15．4协议实现代码的分析,提出Freescale解决方案的总体架构和实现机制,最后在Freescale公司GT60系列MCU和MC13192射频芯片的硬件平台上实现了一个温度传感器网络．     

WPAN应用环境下IEEE 802.11b最优包长

为了提高WPAN应用环境下IEEE 802.11b的吞吐量,首先分析IEEE 802.11b DCF协议应用时的数据包传输时序,得到IEEE 802.11b系统的吞吐量性能与包长及包错误概率的关系,然后对WPAN干扰网络存在时包错误概率与PLCP服务数据单元(PSDU, PLCP service data unit)值之间的关系进行建模.在理论上证明了在一定的WPAN干扰强度下,IEEE 802.11b系统存在一个最佳的数据包长度,可以使得系统的吞吐量最大.在此基础上提出了WPAN干扰网络存在时的自适应包长方案.仿真结果表明,所提方案可以有效地提高网络吞吐量.     

基于嵌入式系统的家庭病床远程医疗服务系统

提出了一个由ARM系列微处理器S3C44B0X与MC35 GPRS模块构成的家庭病床远程医疗系统.介绍了S3C44B0X及MC35的性能特点、系统的组成原理,以及主要外围接口电路的设计和软件设计架构,给出了GPRS模块的软件配置方法.经过实验测试表明,系统在实际中取得了良好的效果.     

基于蓝牙的WPAN连接技术

介绍了基于蓝牙的无线个域网络(WPAN)连接技术,包括蓝牙技术、无线个域网络的连接协议、蓝牙无线个域网的无线接入等,通过与其它相关技术比较,分析了蓝牙技术的优越性和广阔的发展前景。     

改进的WPAN网状自适应树路由算法

为扩大无线个人区域网(WPAN)的网络覆盖范围,增强网络的可靠性,研究了网状自适应树算法应用于大规模网络可能产生的地址溢出问题。通过将整个网络划分为更小的子网络,利用分区方法构建分区网状自适应树,并结合分区网状自适应树的分层拓扑结构,提出一种改进的网状自适应树路由协议算法。实验结果表明,该算法在不增加路由开销和网络负载的情况下扩大了网络覆盖范围,并有效减小了端到端时延,提高了报文发送成功率和通信效率,在不同规模的网络中均保持了较好的性能,为提高无线个域网的覆盖性和可靠性提供了理论依据。     

基于光流的人体运动实时检测方法

针对目前广泛使用的光流法计算耗时严重问题,提出了基于差分图像绝对值和(SAD)与光流法相结合的人体运动检测方法. 通过计算SAD检测出运动区域,在已确定的运动区域内进行Horn-Schunck光流场计算,准确地计算出人体的运动信息. 在后续处理中,应用形态学的闭运算和连通性分析,较完整地分割出人体运动目标. 实验结果表明,该方法有效地提高了系统的计算速度,能够实时准确地对人体运动进行检测.     

铁素体不锈钢在盐酸溶液中的缓蚀行为控制

通过电化学方法、失重曲线和SEM分析，考察了铁素体不锈钢在盐酸溶液中的腐蚀过程，重点分析了SDS和SAD两种缓蚀剂对盐酸溶液中不锈钢腐蚀行为的控制作用.研究结果表明:不锈钢在单一盐酸溶液中始终保持活性溶解状态，腐蚀方式以均匀腐蚀为主，沿晶界处易发生晶间腐蚀.SDS和SAD缓蚀剂均为界面型缓蚀剂，其缓蚀效率存在极大值.当缓蚀剂质量分数为0015%时，两种缓蚀剂均表现出良好的缓蚀性能，可降低不锈钢在盐酸溶液中的腐蚀速度.在相同浓度条件下，SAD缓蚀效率高于SDS缓蚀剂.     

无线个人区域网(WPAN)技术综述

文章在介绍无线个人区域网(WPAN)概念的基础上,简述了用于无线个人局域网的几种典型技术,包括蓝牙、Zigbee、UWB等,并简要介绍了它们的技术特点与应用场合.最后,给出了这些技术要进一步发展所要做的工作.     

基于流量类型的多媒体传感器网络QoS选路算法

无线多媒体传感器网络需要为不同的上层应用提供不同的支持和服务.分析多媒体传感器网络需要支持的6种主要流量类型的不同QoS需求,并抽象出多媒体传感器网络模型,定义基于流量类型的QoS选路方法,提出基于流量类型的多媒体传感器网络QoS分层蚂蚁选路算法,为网络中的各类流量选择满足各自主QoS需求的路由,合理利用网络资源,提高网络性能;仿真结果表明该方法能够为多媒体传感器网络中的多种流量提供较好的QoS保障;同时,针对分层拓扑结构所采用的分层蚂蚁选路减小了算法的运算空间,对于连接复杂的大规模网络具有实际意义.