基于UDP的滑动窗口协议的设计与实现

UDP滑动窗口协议是一种适用于现代通信系统中板间通信的应用层协议,它采用滑动窗口技术来保证数据包无重复、无丢包地按序递交.文中论述了基于UDP的滑动窗口协议并给出了实现方法,通过测试分析,该协议有效地解决了TCP的高协议处理开销和UDP的低可靠性之间的矛盾,而CPU占用率比单独采用UDP只增加约3%.     

数字解码器的千兆网传输控制设计与实现

海量音视频信号的网络传输对系统通信的可靠性和稳定性提出更高的要求．针对该问题,提出FPGA配置千兆以太网控制芯片AX88180的硬件实现方案．通过VerilogHDL语言分模块实现网络传输系统的各个功能．设计了初始化模块,令AX88180与88E1111建立RGMII通信模式;然后设计了数据接收和发送模块,对UDP、ARP、ICMP和IGMP协议进行解封装和封装,为数据链路层和应用层提供中间连接．通过网络抓包工具Ethereal监测实时数据,验证系统良好的网络连接状况;使用数字解码器的软件功能统计传输速率和丢包率,验证此系统的通信速率符合MEPG-2标准,丢包率满足流媒体通信标准．     

建筑电气监控系统中智能网关的设计

文章设计开发了一种用于建筑电气监控系统的智能网关模块。该模块设计以STC12C5A60S2微控制器为核心,采用基于电力线的L-N现场总线接口电路,支持与监控局域网络的通信;采用USB接口芯片PDIUSBD12和集成Wi-Fi模块HLK-RM04,支持USB和Wi-Fi通信。网关模块能实现下层的监控局域网络通信协议与上层的USB或Wi-Fi通信协议之间的转换,支持监控服务器或智能手机客户端对连接下层现场总线节点模块电气设备的监控。实验与应用测试表明,该文设计的网关模块可靠性和实时性高,可以满足所开发的智能建筑电气监控系统的应用需要。     

面向智能家居中生理参数监测的安防系统网关设计

传统的家居系统实现了对火灾、盗窃等异常情况的监测和警报,满足了用户的基本需求。为了实现对家人健康体征的实时监测,提出了一种面向智能家居中生理参数监测的安防系统网关设计。对以SPCE061A为微控制器和n RF2401为无线传输模块的终端感知节点,以及以SPCE061A为控制器、n RF2401为射频模块和以PL2303为转换芯片的中心协调节点进行了设计。软件部分给出了MAC层、数据传输层的改进的通信协议。经测试,设计的网关能实现协议之间的转换,具有功耗低、可靠性高的优点,能辅助系统实现室内的数据和家人体征指标的实时采集和有效监测,并能在超出正常范围时发出警报。     

基于先进处理器架构的智能家居多协议网关设计

针对智能家居系统中,无线传感器网络数据传输不稳定性、数据传输协议单一、转换复杂低效等问题,特设计基于ARM Cortex-A8的多协议家用智能型网关.该网关能够将家居环境中的ZigBee协议的设备数据信息转换为以太网、蓝牙、GPRS等多种协议的数据,从而实现家居环境的数据与户主进行互联互通.实验测试表明,设计的网关具有良好性能,能够实现数据转发、协议转换、管理控制功能,并且有效降低丢包率,具有良好的实用和通用价值.     

基于ARM的GPRS无线数据传输系统的研究

针对远程数据的无线传输需求,提出了一种基于ARM9的GPRS远程数据传输方案．以S3C2440为核心移植LINUX操作系统,扩展内置TCP／IP协议的GPRS模块,采用GPRS网络和Internet为数据传输通道,实现数据从网关节点到监控中心的远距离无线传输;并给出了网关节点和服务器的硬件组成结构和软件实现流程．重点分析了数据无线传输过程,并对比两种无线传输协议TCP／UDP的可靠性．通过实验表明,采取在TCP传输协议下实现GPRS模块与拥有固定IP地址的PC之间无线数据传输的设计方案的正确性和合理性,适用于远程数据的无线传输系统．     

传感数据通信协议及高并发服务的设计与实现——以微环境监测平台为例

为了满足人们对于限定区域监测的需求,解决异构数据的表示、传输以及高并发问题,分析了传统物联网平台在传感数据采集以及传输方面的不足,通过功能模块设计,开发了微环境监测平台。针对平台传感层数据采集工作,设计通信协议,统一数据格式,减少数据传输量和能耗,并制定协议通信流程,利用LoRa技术完成终端到网关之间数据的远程传输;针对平台网络层,设计高并发数据接口实现服务端程序接收并处理数据,最终完成系统的研发和测试。结果表明：设计的通信协议可以完成异构数据格式的统一工作,降低了数据传输量和能耗;验证了数据从终端采集设备到网关,并经过上位机最后到服务器整套传输方案的可行性与可靠性、低延迟性以及高并发数据接口的处理性能。微环境监测平台能够稳定运行,为跨行业物联网应用提供了一套数据采集和传输的解决方案。     

基于FPGA+MAC PHY的千兆以太网数传系统设计

为高分辨率成像遥感系统设计了基于FPGA+MAC+PHY架构的千兆以太网数据传输系统,FPGA负责实现MAC硬件驱动以及上层协议模块。采用AX88180实现以太网MAC子层功能,88E1111实现PHY层功能,两者均支持RGMII接口和全双工1 000 Mbps模式。该系统实现了UDP协议和IP协议;并且实现了与上位机之间的ARP请求和应答操作。选用了乒乓缓存作为数据在各协议层之间的传递方案,最大程度提高了数据吞吐率。测试证明,子系统实现了遥感数据的稳定和高速传输。     

基于LoRa的低功耗温度采集传感器系统设计

针对工业高炉冷却水温监测长期运行、维护成本高问题,设计一种基于LoRa(Long Range)的远距离低功耗无线传感器网络系统;系统搭建基于LoRa通信水温采集终端的模块能耗计算模型,通过对计算模型分析,提出了一种基于LoRa协议层的时钟同步协议和时分多址联合优化的无线通信策略;该策略利用LoRa通信技术完成信息交互,实现网关与终端节点的高精度时钟同步;网关完成可对无线资源调度,动态分配终端节点的时隙资源,以实现数据周期性上传,降低数据传输碰撞的概率,并优化无线资源的使用效率;实验表明,该通信策略与ALOHA通信协议相比,显著提高了通信的投递率和能源效率,进一步提高了LoRa在网络中的性能,所提出的联合优化的无线通信策略是有效的。     

基于随机线性网络编码和UDP的可靠低时延传输方法

针对传输控制协议（transport control protocol,TCP）在无线通信中吞吐量受到丢包和反馈时延影响严重的问题,提出一种结合随机线性网络编码（random linear network coding,RLNC）和用户数据报协议（user datagram protocol,UDP）的可靠低时延无线通信传输方法。分别考虑一般RLNC和降低了编译码复杂度及头部开销的稀疏RLNC,原型实现了（稀疏）RLNC的编码、再编码、译码模块;并通过ns-3网络仿真在两跳有损中继链路中将所提方法分别与TCP和快速UDP网络连接（quick UDP internet connections,QUIC）协议的传输完成时间进行对比。仿真实验结果表明,在较高丢包率链路中,所提结合RLNC的UDP传输显著降低了传输完成时间。通过选择适当的编码参数,稀疏化的RLNC在链路条件较好的环境中能够进一步降低RLNC的传输时间,但在高丢包率环境中其传输完成时间高于RLNC。     

采用Tree及AODvjr-PB路由算法的家庭无线网络设计

针对一些较复杂的家庭住宅,提出融合Tree及改进型AODVjr路由算法-AODVjr-PB的家庭无线网络设计方案.网关由LPC2214嵌入式芯片设计,STC12C5A60S2单片机作为家电子节点控制核心.网关和移动遥控器通过IP-Link 1221无线模块监控家电,实现智能电器、环境监测和安全防护.网关还连接GPRS/...     

面向建筑能源系统的物联网通用网关设计与实现

基于STM32处理器设计了一款具有自配置功能的通用物联网网关,实现了感知层传感网与数据中心服务器之间的协议转换、数据交互等功能.该网关首先通过RS485现场总线实现建筑能耗信息的采集,然后将其以XML文件的形式存储在SD卡中,最后通过以太网的TCP协议将能耗信息上传至服务器中.实际工程项目应用结果表明,该网关能够稳定可靠地运行,满足建筑能源系统物联网对数据采集与传输的需求.     

基于LoRa技术的便携式健康监测系统设计

针对传统老年监控护理系统功耗大、实时性差、数据传输效率低等问题,提出了一种基于低功耗广域网的智能无线传感器网络系统;系统中,通过依靠STM32处理器和传感器对环境与体征数据信息进行采集,然后利用LoRa技术将采集的数据通过SX1278模块发送至网关,再通过网关上传数据到云服务器;将处理后的数据通过云服务器显示给用户,实...     

线型无线传感网低能耗协议设计和分析

为了可靠监控长输管道阴极保护设备的状态,基于线型无线传感器网络建立了远程辅助监控系统,并提出了适合线型无线传感网的低能耗、高可靠协议组.协议组包括数据上行时采用的分簇融合链式多跳协议(CMCH),以及数据下行或报警发布时采用的单步唤醒泛洪协议(SRWF).CMCH协议基于线型无线传感网的能耗特征,在可靠传输的同时控制功率、融合数据以实现节能;SRWF协议在不同频段上利用射频唤醒机制依次启动相关睡眠节点完成信息转发,保证控制或报警信息发布的实时性.在OMNet++仿真平台上模拟了CMCH协议,并且监控系统已部署在某石油长输管道运行了2个月.结果表明,协议关键参数的选择对低能耗实现有重要影响;现场运行的传输可靠性达到了99％;无线传感网节点簇能量消耗相对均衡.     

基于ZigBee和Internet的无线智能家居网关系统

采用LM3S9B96和CC2520为核心芯片, 基于嵌入式实时操作系统FreeRTOS, 调用TCP/IP协议栈LwIP和ZigBee协议栈, 设计并实现了ZigBee Internet无线智能家居网关系统. 该系统解决了智能家居内部ZigBee网络和远程Internet智能家居服务平台的数据通信问题. 实验结果表明, 网关工作稳定, 数据传输可靠, 能满足新型智能家居控制中心系统的需求.     

野外环境下基于ARM的无线传感器网关系统设计

目的针对野外环境下长期、远程、可靠监测的需求,在传统网关能量有限、Zigbee通信协议低速短距、Internet接入受限等约束下,设计一种野外环境下基于ARM的无线传感器网络的网关。方法通过采用太阳能供电技术、GPRS无线通信技术及嵌入式ARM开发技术解决网关的能耗、通信、高性能数据管理等。结果实现了低功耗、方便接入Internet、易于维护与管理的野外用无线传感器网络网关。结论本网关系统的设计突破传统网关能耗受限、传感数据回传受限、野外可靠性难以保证的瓶颈,实现长期、远程、可靠的野外环境监测。     

基于ARM S3C2410的嵌入式ZigBee网关设计

为实现ZigBee无线传感器网络与Internet之间的数据交换,设计实现了一个基于ARM S3C2410处理器的嵌入式ZigBee网关.系统以ARM9处理器芯片S3C2410与ZigBee CC2530芯片为核心,外部扩展多个功能模块组成硬件平台.在移植嵌入式操作系统WinCE6.0的基础上,开发设计了相应应用程序来构建ZigBee嵌入式网关系统.测试结果表明:该网关系统实现了Internet与ZigBee无线传感器网络之间数据的交换;具有成本低、稳定性强、易于推广等特点.