基于ZigBee的家电远程控制技术研究

为了解决现代家用电器种类多、操作复杂、管理难等问题,利用Zig Bee技术、计算机控制技术和传感器技术,提出了基于Zig Bee的家电远程控制技术.研究了Zig Bee无线传感器网络协调器的硬件平台搭建,以及无线传感器节点控制模块的硬件设计.无线传感器技术在家电远程控制中具有较好的应用前景.     

基于无线通信网络的多智能车速度一致性控制系统

将一致性理论应用到多智能小车的速度一致性控制中。首先分析了多智能小车速度一致性的采样、量化算法;然后基于此理论设计了智能小车控制系统,并利用模块化理念设计了Zig Bee无线通信、电机驱动、SD卡速度存储及速度显示等硬件模块,实现了多智能车速度一致性控制的采样、量化程序,以及多车间信息交互的通信协议等。实验结果表明:基于一致性理论的多智能小车实现了速度的一致性控制。     

筛分车间矿料仓除尘优化策略

利用物联网技术解决布料车向筛分车间矿料仓进行布料时产生粉尘扩散的问题.将粉尘浓度传感器、嵌入式处理器STM32F103B、CAN总线收发器有效地组合构成落料仓物联网传感器,监测矿料仓各个落料口在布料车布料时产生的实时粉尘扩散及滞后情况,并将采集到的数据通过Zig Bee无线通信模块CC2430发送到中央控制室,由中央控制室对收集到的数据进行分析、处理.中央控制室根据现场粉尘扩散情况,调整筛分车间集中除尘器运行功率,解决落料口在布料期间实时粉尘及布料后的滞后粉尘扩散问题.     

面向物联网的分布式跨平台数据传输系统设计

基于物联网的工业生产环境监控系统主要利用传感器实时感知和采集监测对象的信息,通过传感器网络将这些实时数据汇聚到数据服务器.针对异构传感器组网中的跨平台数据传输问题,提出了面向物联网的5层分布式跨平台数据传输框架,采用Zig Bee组成传感器网,开发传感器网数据协调器汇聚传感器数据,利用TCP/IP协议下的套接字技术实现数据的跨平台传输,网络层将传感器网采集到的实时监测数据传输到数据服务器,提供监控对象的实时数据服务,在此基础上,实现了基于多监控指标安全阈值限定的自动智能报警功能.设计的物联网数据传输系统已经应用到了工业环境监控领域,实现了监控对象的实时数据采集和智能预警.     

基于ZigBee和3G/4G的远程无线抄表系统设计

以Zig Bee经典低功耗片上系统为核心,利用Zig Bee技术的自组织、自路由、自冗余、自恢复等功能,配以相应电能计量芯片完成数据采集。以基于μCLinux操作系统的ARM9组成集中器网关,将Zig Bee信号经由3G/4G网络传送至internet网络,设计远程无线抄表系统。该系统具有实用性强,功能可扩展等特点。将来泛在无线传感器数据的接入,即可实现智能家居、智能化小区的功效。     

基于无线传感器网络的社区心电监护系统设计

将无线传感器网络与传统心电监护系统相结合,以Zig Bee和蓝牙无线通信技术为核心,提出了一种具有自动切换工作模式和自动诊断功能的无线社区心电监护系统,可以完成心电数据的自动采集、处理、在线诊断、异常报警与无线传输等功能.系统可以自动切换室内外工作状态,保证了24小时全天候监护,其自嵌的心电分析算法可以实时分析采集的心电信号,自动提取心电信号中的疾病特征与专家库中的信号进行对比,实现有关心脏疾病的自动诊断和报警.实验结果表明:所设计的社区心电监护系统,可以准确采集心电信号并诊断,将无线传感器网络应用在社区心电监护系统上,有利于对社区心脏疾病患者进行统一监护.     

基于无线传感器网络的智能交通系统设计

将Zig Bee技术引入到智能交通中来,提出了IEEE802.15.4标准下基于Zig Bee技术的智能交通系统方案,设计了以射频芯片CC2420为核心,配合微处理器的Zig Bee无线通信节点,论述了系统的构成和工作原理。     

基于DSP的智能小车避障系统设计

避障是自主移动机器人应具备的功能之一,以TI公司生产的DSP芯片TMS320VC5402为核心,采集环境信息并对智能小车进行控制,选用四组超声波传感器检测智能小车前方的障碍物,设计了智能小车的自动避障系统,并阐述其工作原理.该系统设计简单、成本低、实时性好,在室内环境中取得了预期的实验结果,使智能小车无碰撞到达目的地.     

轨道交通站台环境监测系统设计

随着我国各类交通行业的快速发展,地铁正日益成为城市交通的主要工具之一.但地铁站台内的空气质量、温度、湿度等综合环境指标往往易被人们忽视.尤其大部分地下二层至三层站台,不利于室内外空气交换,由此会引起空气污染等问题.针对上海地铁地下站台,设计了轨道交通站台环境监测系统.采用无线多节点采集环境信息,节点采用STM32单片机控制,节点之间采用Zig Bee组网连接,可以自由安装.每个节点带有PM2.5传感器、温湿度传感器、CO传感器、烟雾传感器等.每个站台布置一台数据处理中心,收集所有节点数据并且处理显示.数据处理中心由单片机STM32控制,通过ENC28J60与网线连接实现嵌入式Web访问服务.     

基于物联网的声表面波传感器阵列检测系统研究

针对目前日益突出的公共安全和生产安全问题的突发性和不确定性,提出了将声表面波传感器阵列与物联网技术相结合的毒害气体检测系统,并给出了毒害气体检测系统的设计方案,分别从物联网技术和声表面波技术两方面验证了系统的可行性,该系统采用了Zig Bee通信技术和GPS定位手段,利用涂覆不同敏感膜的4通道声表面波传感器阵列及相应的数据处理算法,实现了对H_2S、SO_2等毒害气体的检测和报警,组建了成熟的便于定位的传感器网络,系统经过实验验证达到了预期的设计目标.     

具有定位功能的消防报警系统设计

针对现行的消防系统在火灾发生时对于被困人员的营救困难,设计了一套基于Zig Bee无线通信技术的高层人员定位系统.系统利用Zig Bee无线通信技术,对被困人员进行跟踪定位,并把数据传输到中央控制中心,为营救火灾被困人员提供了高效的解决方案.     

基于SCA100T角度传感器的跌倒检测研究

讨论了一种基于双轴角度传感器SCA100T的装置,采集人体运动时的角度数据,并通过无线数据传输装置发送到PC机。然后,通过将跌倒过程划分为三个检测阶段,在每个阶段对角度数据进行短时特征提取与分析,做出基于阈值的判决。最终,综合三个阶段的判决结果给出较为准确的跌倒检测结果并可以驱动外部设备予以保护。实验结果表明,基于角度的跌倒检测能够较为有效,跌倒检测正确率达到97.23%,且同时漏检率为零。     

一种无线温度监控系统的设计与实现

针对传统的温度监控系统依靠有线通信存在布线量大、扩展性差、检修复杂等缺点,设计了基于紫蜂(Zig Bee)技术的无线温度监控系统.系统以STM32F103ZE微处理器和CC2530无线射频芯片为核心,在Zig Bee协议栈(Z-STACK)基础上建立协调器、终端无线收发模块,构建星型局域网.终端节点以CC2530为核心,采用K型热电偶温度传感器和脉冲宽度调制交流斩波调压电路,通过与Zig Bee协调器进行无线通信发送实时温度数据、接收温度指令信号,并用模糊比例积分微分控制算法实现温度的实时控制.通过串口通信方式实现协调器与STM32F103ZE之间的数据通信,并在STM32F103ZE上建立友好的人机界面实现温度的实时监控.实验结果表明系统实现了温度的无线监控,其控制精度达到了预期的要求,具有无线传输数据可靠、组网简单、扩展性强、成本低等特点.     

基于AT89S52单片机多功能小车的研制

本设计是一种基于单片机控制的自动循迹小车系统,研究了小车的功能结构,并对小车系统的软硬件设计进行了探究。寻迹小车采用光电传感器来识别白色路面中央的黑色引导线,选用AT89S52为控制芯片,通过红外发射和接收采集信号,并将该信号转换为被单片机识别的数字信号。另外,通过控制电机的转速及正反转可以实现小车前进、左转、右转等功能。智能小车的研究融入了机器人学、机电一体化技术、通讯与计算机技术、视觉与传感器技术、智能控制与决策等多学科的研究成果,反映出一个国家信息与自动化技术的综合实力。所以本论文对智能小车的研究意义重大。     

基于CCD传感器的智能小车控制系统设计

设计了一种基于CCD传感器的智能小车控制系统.该控制系统以16位单片机MC9S12DG128为控制核心,采用基于CCD传感器的路径识别模块采集道路图像信息,并通过核心控制器处理实时获取的路径信息和速度信息,从而实现对舵机转向和电机转速的控制.采用CCD传感器以提高路径识别性能,可以实现智能小车控制系统的高速度与高精度.     

基于无线传感器网络的智能报警系统设计与实现

设计并开发了一种基于无线传感器网络的新型智能报警系统。利用多种传感器节点模块采集不同位置、不同性质的数据,借助ZigBee短距离无线通信技术将环境参数传输到汇聚节点模块进行归类和优化后发送到控制中心,再通过GSM通信网发送到安全管理中心或用户实现报警。提出了包括数据采集模块等硬件系统以及基于Z-Stack协议栈等软件系统的一整套解决方案,测试结果表明,该系统能够较好地实现远程环境多种类数据的采集和传输,架构简单,实现方便,可靠性高,具有一定的实用价值。     

智能小区温湿度检测系统设计

设计了一种完全符合单总线协议的温湿度监测系统.该系统由用户终端、中继站、小区物业管理中心组成:用户终端采用集成线性湿度传感器和DS2438温度传感器构成单总线温湿度传感器,实时将各房间的温湿度通过CAN总线传送到中继站;中继站将采集到的数据进行存储,并通过无线网将数据传送到物业管理中心;物业管理中心采用LabVIEW虚拟仪器软件进行实时检测各用户的温湿度并加以补偿.     

三坐标磁场自动检测及控制装置的实验研究

针对磁力驱动提花针织机研究,设计了一种三坐标磁感应强度检测装置。介绍了磁场检测系统的硬件结构和软件设计方案,该系统以运动控制卡为核心,结合高斯计作为数据采集装置,将采集到的数据发送到上位机,并通过上位机对数据进行分析、处理并保存。通过Matlab仿真结果与实测数据相比较,验证了三坐标磁场检测装置能够精确检测各项数据,实现了磁感应强度检测的一种方法。     

多传感器数据融合在小车避障上的应用

介绍了多传感器数据融合技术的基本原理,研究了它在小车自主探测避障上的应用,并给出了基于六个超声波检测模块的自主探测避障小车的硬件设计以及软件设计。经过实物测试反映,该方案能够满足小车自主探测避障的需求,精准度更高。     

信息融合技术在矿井安全监测系统中的应用

为了能够准确的判断矿井内环境的安全状况,利用信息融合技术设计了一套矿井安全监测系统.该系统主要由传感器节点、数据处理单元、地面监控单元和融合算法等几部分构成.传感器节点由温度传感器、瓦斯传感器、CO传感器和风速传感器组成,完成对井内各项数据的采集并将数据传送给数据处理单元;数据处理单元以CC2530芯片为控制芯片,对采集到的数据进行处理,并通过ZigBee技术实现无线传感器网络节点的数据传输;算法部分基于反向传播(BP)神经网络的融合算法,利用MATLAB实现的训练样本对实际数据进行融合,完成对实际情况的判断,最后做出决策.MATLAB仿真结果显示,融合后的结果与实际情况吻合,为矿井的安全监控提供更好的保障.