无线传感器网络操作系统-TinyOS

无线传感器网络（WSN）综合了传感器技术、嵌入式计算技术、现代网络及无线通信技术,是备受关注的新兴前沿研究热点。本文将对其专用操作系统TinyOS的特点,框架结构,运行机制三个方面进行阐述,为更好地了解传感器网络操作系统和开发其应用软件提供了参考和依据。     

无线传感器网络多轮任务调度算法

为了充分地利用网络资源,提出了一种分群结构下的无线传感器网络多轮任务调度算法(WMTSA).WMTSA以可分负载理论为基础,根据各个群的任务处理速率按多轮方案将总任务从SINK节点下发给各个群.为了去除由节点间通信干扰导致的性能下降,SINK节点相继向各个群首发送每一轮的负载.每一轮各个群执行完数据采集任务并把数据融合后,也由群首将该轮数据相继向SINK节点报告,使得任务执行和通信更好地重叠,最终减少了整个应用的响应时间且提高了网络资源利用率.实验结果表明,WMTSA可合理地将总任务分配给网络中的各个节点,从而有效地减少了完成任务的耗时耗能.随着网络规模的增大,总任务完成时间可以减少40%.     

无线传感器网络操作系统中抢占式任务调度策略

提出了一种基于优先级的抢占式无线传感器网络操作系统调度策略IS-EDF,并在TinyOS上进行实现.提出的调度策略通过动态调整执行任务的优先级,可以有效地保证重要任务的实时性,改善无线传感器节点在任务负载较重情况下的系统响应性能;在节点处于轻负载或者空闲情况下,通过将节点带入睡眠状态,保证了无线传感器节点的节能.通过实验和仿真可以得出,提出的任务调度策略,在总能耗增加很少的代价下,可以有效地提高系统在运行负载较重情况下的系统响应性能.     

高边坡传感器网络协同监测及信息融合系统模式

从充分挖掘监测信息内涵和外延入手,引入无线传感器网络和多源信息融合技术,分析了高边坡监测系统的信息采集、传递和加工处理的过程,定义了各个子系统的域界,基于将物理构成和逻辑构成分开的原则,建立了高边坡自动监测系统的体系结构.以多传感器采集层为例,介绍了光纤传感器技术、无线传感器网络技术和多源信息融合技术等高边坡传感器网络协同监测及信息融合系统的关键技术.     

基于无线传感器网络在油井监测系统中的应用

针对传统的采油工艺,采用人工简单粗略的监测油井缺陷,起停油井,提出无线传感器网路技术应用于油井参数监测中,设计了一种自动化,智能化的24小时油井监测系统。将传感器采集到的油井储油罐的液位,抽油机电机的电流信号,抽油机上油的流量信号等数据通过ZIGBEE网络汇集到无线网关,无线网关再通过GPRS网络将监测数据接入INTERNET网络,采油厂集控中心通过INTERNET网络接收到这些数据进行实时监测。该系统克服了传统的人工巡检,人工判断缺陷,功耗大等缺点。     

一种低耗的无线传感器网络状态监测方法

传感器网络包含大量的微型无线传感器节点,并以无人值守的方式工作。为了有效地管理传感器网络,提出了一种模型辅助的传感器网络状态监测方法来支持传感器网络的状态监测,该方法的思想是在基站与节点上建立描述传感器网络状态的变化模型来辅助传感器网络状态的监测。实验结果表明:这种方法能够降低传感器网络状态监测的能量消耗。     

基于无线传感器网络的温度监测系统

介绍了一种基于无线传感器网络的温度监测系统,其节点以高档8位AVR单片机AT-mega128L为核心,结合外围传感器和无线收发模块nRF2401,实现了对温度的监测.系统采用ZigBee无线通信协议,功耗低、性能稳定.     

浅析基于ZigBee煤矿安全监测系统传感器设计

瓦斯、一氧化碳的浓度、温度以及湿度等因素在很大程度上影响着矿井的生产。因此,只有将这些环境信息及时监测,才能保证矿井工作环境的安全。为了对矿井系统研究,提出了采集终端节点的设计,包括瓦斯传感器应用电路设计,温度传感器应用电路设计和一氧化碳传感器应用电路设计。     

一种基于无线多媒体传感器网络的图像感知系统

无线多媒体传感器网络在交通监控与智能战场等各个方面具有广泛的应用前景,旨在获取视频、图像等多媒体数据并进行一些处理,是近年来的一个研究热点。本文选择性价比较高的装载有USB摄像头的嵌入式开发板作为无线多媒体传感器节点。首先对嵌入式Linux操作系统进行配置,增加了对摄像头和多跳路由协议的支持,并基于V4L编程接口实现了无线多媒体传感器网络图像感知系统的图像采集端,然后在节点上移植了AODV—UU路由协议,使系统具有多跳转发的能力。接收端对图像进行XVID视频编码,最终使得图像能够实时显示和存储。本文还在此系统的基础上对具有重叠感知区域的无线多媒体传感器节点采集到的数据进行基于sift算法的图像融合。实验表明,该系统运行稳定,多跳路由协议运行正常,且图像融合使源数据量大大减少,在满足资源受限的无线多媒体传感器网络的QoS需求方面有一定的帮助。     

基于无线传感器网络的光强实时监测系统研究

针对目前光强监测系统存在的问题,设计了一种基于WSN的光强实时监测系统,采用美国TAOS公司推出的一种高性能的光强传感器TSL2561对光强信息进行采集,然后通过无线方式传送采集信息.该系统可以设定光强监测的范围,一旦超过设定的范围系统便可以报警.实验结果表明:系统反应灵敏、稳定可靠,可以应用于蔬菜大棚、街道光照控制以及安全照明等环境.     

基于蚁群算法的并行任务分配与调度

蚁群算法是近年出现的一种新启发式算法,在求解NP完全问题中具有较大优势.针对如何在满足任务约束关系的条件下用蚁群算法求解任务分配与调度问题,首先对任务的分配与调度问题建立数学模型,然后在满足子任务之间的约束关系的条件下用蚁群算法求出最优解,最后把用蚁群算法与遗传算法的最优解进行比较.通过仿真实验表明,蚁群算法比遗传算法在任务分配与调度求解中有较高的解的质量,但蚁群算法的求解速度要慢于遗传算法.     

Clustering and Scheduling Method Based on Task Duplication

A new heuristic approach that resembles the evolution of interpersonal relationships in human society is put forward for the problem of scheduling multitasks represented by a directed acyclic graph. The algorithm includes dynamic-group, detachgraph and front-sink components. The priority rules used are new. Relationship number, potentiality, weight and merge degree are defined for cluster＇s priority, and task potentiality for tasks＇ priority. Experiments show the algorithm could get good result in short time. The algorithm produces another optimal solution for the classic MJD benchmark. Its average performance is better than five latter-day representative algorithms, especially six benchmarks of the nines.     

基于遗传禁忌算法的任务分配与调度的研究

任务分配与调度问题是公认的NP问题，为了合理的对备份任务进行分配与调度，使得最短时间内完成备份任务，提出了基于遗传禁忌搜索的备份任务调度算法。重点研究了遗传算法和禁忌搜索算法，并针对二者的不足，提出将其两种算法混合，相互取长补短，仿真实验结果和实例应用表明，笔者提出的算法其搜索效率比单一的遗传算法具有较好的效果。     

基于ZigBee的无线传感器网络教学平台设计

简要概括无线传感器网络的工作流程,给出一个基于IEEE 802.15.4和ZigBee协议的无线传感器网络教学实验平台,设计了基本的实验要求和操作步骤,实现对智能终端节点的运动控制。该教学实验平台已在本科开设的创新实践课程中得到检验,运作正常,效果良好。     

基于网络属性的网格信息服务调度策略的设计与实现

引入IP地址这一网络属性,设计并通过模拟器实现了一种性能更优的网格信息服务调度策略,从而减少主干网络的流量并为用户提供高效服务.     

基于图论的网络控制系统动态调度策略研究

针对网络资源的有限性对网络控制系统性能所产生的影响问题,研究了一种基于图论的动态调度策略.通过引入图论思想,以获取被控对象与控制器之间网络的最短路径,从而优化系统的带宽分配;并进一步利用EDF调度算法,有效处理动态网络环境下资源利用,降低网络诱导时延和数据流量,保证系统的通信性能;最后,通过实例仿真验证了理论的有效性和正确性.     

基于Matlab仿真平台的多任务实时调度仿真

任务的调度策略是实时系统中的关键内容,直接影响系统的性能,多任务实时系统的调度问题是实时系统中的重要研究方向。基于Matlab仿真平台,利用其自带的Simulink软件包,并结合Turetime-1.5工具箱,构建多任务实时系统的仿真平台,实现对典型的调度算法的调度仿真。     

网络控制系统中任务与信息的优化调度

为了提高网络控制系统性能,解决网络控制系统中信息和任务相互约束的问题,设计了同时调度网络控制系统中任务与信息的算法.采用遗传算法优化调度序列,减小系统采样周期和端端延时,优化了系统整体性能.最终形成同步异构系统一个周期内的调度表,确定了系统每个子任务的执行时间和占用资源,解决了不同控制回路资源冲突问题和相同控制回路任务与信息执行顺序的约束问题,并且保证了每个子任务的实时性.仿真表明该算法是有效的.     

控制与转发分离的工业无线网络资源调度技术

工业无线传感器网络(Industrial Wireless Sensor Networks,IWSNs)作为一种新兴网络,是将原有封闭的网络体系解耦为应用平面、控制平面和数据平面.本文研究控制与转发分离的资源调度技术,描述控制平面的控制功能、数据平面的转发过程及IWSNs特有的协议栈跨层调度思想.以时间为维度,区分控制通道和数据通道,实现时隙级的控制与转发分离.实验结果表明:采用控制与转发分离的资源调度模式可以有效提高通信质量.     

基于动态优化的进出港航班排序模型

针对当前终端区排队模型将进港航班与出港航班分别排序的现状,建立了基于动态优化的进出港航班排序模型.该模型将进港与出港两个过程当作一个整体来考虑,减轻了管制员的工作负荷,可将由主观因素造成的损失降到最小.模型算法动态的将出港航班插入到达流中,每次插入后对受影响的航班进行重新调整,实现了进出港航班的动态合并.基于对管制现实需要的考虑以及计算量的优化,引入了位置交换约束参数.该算法结合实际数据,在仿真实验中与先来先服务方法相比,取得了较好的结果,表明本算法具有较强的可行性.