基于ZigBee技术的无线传感器网络及其应用研究

无线传感网络是当前国内外传感器技术领域的热点研究课题,着重研究了基于ZigBee技术的无线传感器网络节点的软硬件设计,实现了ZigBee无线传感器网络节点的设计,并运用该无线传感节点建立了基于ZigBee技术的无线结构健康监测系统,利用模式匹配的方法实现了基于无线传感器网络的载荷定位和结构紧固件失效的实时监测.     

无线传感器网络通用平台的研发

介绍了无线传感器网络的背景、基本概念及其广泛的研究价值和应用价值。结合无线传感器网络系统的主要问题和系统结构，说明了进行无线传感器网络系统仿真的意义；在分析开放源码网络仿真平台NS2特点、基本组成和体系结构的基础上，给出了系统仿真的基本流程和方法。针对无线传感器网络节点的主要问题和性能指标，给出了节点的设计思想和技术路线。实际应用表明，该无线传感器网络系统平台及其节点设计的合理性、实用性。     

无线传感器网络系统平台的开发与设计

基于SIA-MS_1.0硬件平台,在TinyOS操作系统下设计无线传感器网络研究平台。在该无线传感器网络平台上,设计了一个含多传感器的数据采集节点,并在数据链路层对该节点的发送帧进行了研究与设计。对完成的无线传感器节点进行测试、监控。实现了分布式无线传感器网络节点的功能。     

基于无线传感器网络的温室环境监控系统研究

为在完成温室内环境参数的自动采集和调控,设计了基于无线传感器网络的温室环境监控方案.介绍了温室监控系统整体结构,分析了基于CC2431无线传感器网络节点的硬件设计,并在此基础上进行了TinyOS操作系统的移植和节点的软件设计.由于该无线传感器网络节点具有功耗低、体积小、工作可靠、易于扩展等优点,基于该无线传感器网络的温室环境监控方案有很好的应用前景.     

基于无线传感器网络的机房环境监控系统实现

针对目前机房环境监控系统存在的不足,利用无线传感器网络优点,提出了一种基于无线传感器网络的设计方案.从节点硬件选型、无线传感器组网、无线传感器节点软件设计,Sink节点软件设计,上层管理软件设计方面阐述了机房环境监控系统的实现.与传统的机房环境监控系统相比,该系统测量准确、便于部署、易于扩充,有利于降低系统成本.     

秦岭北麓森林火灾监测系统及节能算法

针对秦岭北麓浅山区森林火灾监测的需要,设计一种基于无线传感器网络的森林火灾实时监测系统,该系统给出监测实施的网络体系结构、无线传感器网络节点的硬件设计和软件实现。同时,针对无线传感器网络的能量约束问题,提出基于网格理论的节能算法,该算法以中心点的计算代替原有四周节点的计算,降低了计算复杂度。仿真结果表明,计算覆盖度与实际覆盖度的误差小于11%,验证了算法的有效性。     

基于双MCU和nRF2401的无线传感器网络系统

基于无线传感器网络的理论和实现研究,提出了无线传感器网络系统.该系统由3个传感器节点和1个Sink节点组成.传感器节点采用MSP430F123单片机为处理器;Sink节点采用S3C2410为处理器,两者的无线传输模块均采用nRF2401芯片.经调试运行,该系统实现了小规模地区内温度信号的采集、传输和处理.运行结果表明,该系统可以作为无线传感器网络的实验系统,为无线传感器网络的研究提供实验平台.     

基于CC2510的无线传感器网络节点设计

在简要介绍无线传感器网络节点结构的基础上,对Chipcon公司开发的内嵌51内核的单片可编程UHF收发器芯片CC2510的功能特点进行了研究,并结合其工作原理与应用电路,对无线传感器网络节点的各个功能模块及设计要点进行了详细阐述。最后基于CC2510的原理设计了一个新的无线传感网络。由该节点组成的无线传感器网络功耗低、节点体积小,可以广泛地应用于各类无线数据通讯、军事侦察、环境监测、安防系统等领域。     

无线传感器网络便携式用户接口的设计与实现

重点考察无线传感器网络的人机交互问题,设计并实现了一种基于手持移动设备的无线传感器网络用户接口,以方便人们对传感器网络节点的灵活访问与控制。该用户接口搭建于Pocket PC平台,通过蓝牙与汇聚节点进行双向通信,从而实现对整个无线传感器网络系统的监控。用户可以通过便携式接口现场采集与处理传感器网络节点的数据,同时也可以发送指令对汇聚节点和普通节点进行各种设置。演示实验结果验证了该接口系统的可行性与有效性。     

一种IPv6无线传感器网络节点的设计与实现

通过总结无线传感器网络硬件节点的设计原则,提出了一种无线传感器网络通用节点设备的基本构架，设计实现了基于超低功耗处理器Atmega128和射频芯片CC2420的无线传感器网络节点设备。该设备具有能量自检测功能，并可以改变通用硬件接口上的数据采集部分实现多种不同类型的应用。采用模块化软件设计，引入有限状态机进行系统模式调度，设计实现了既能独立运行又支持嵌入式操作系统的节点适应层软件。通过引入多个节点的温度采集与反馈控制实验和节点生命周期静态测试实验验证了本设计的可行性和实用性。     

一种高效低能耗移动数据采集与无线充电策略

在无线可充电传感器网络（wireless rechargeable sensor network,简称WRSN）中,所面临的一项重要挑战是如何在高效收集传感器节点数据的同时,降低网络整体能量消耗.大多数现有数据收集策略或是不能适应大规模的充电传感器网络,或是没有充分考虑到传感器节点能量补充的问题,这将严重降低网络的通信量和生命周期.为此,针对WRSN中数据收集和网络能耗的问题,提出使用数据收集小车（data collection vehicle,简称DCV）和无线充电小车（wireless charging vehicle,简称WCV）分别负责数据收集和节点充电,从而在优化数据收集的同时,保证网络的持续性.首先,为了提高数据收集和充电效率,根据传感器节点的邻域相似度以及节点之间的距离,将网络自适应划分为多个子区域;随后,根据传感器节点k跳路由之内的电池能量和节点社交性,选择各个区域内数据收集锚点;接着,通过分析传感器节点自身能量消耗与网络系统能耗之间的关系,设计了网络能耗优化函数,通过对偶分解和次梯度的方法求得优化函数的最佳节点感知率和物理链路传输率;最后,实验验证了该网络不仅能有效降低网络整体能耗,而且具有较低的节点死亡数目.     

无线传感器网络节点实现模型

无线传感器网络是集成了嵌入系统、无线通信、分布计算、检测技术,由大量无线微型传感器节点组成的新型网络。无线传感器网络节点是构成无线传感器网络的基础。分析了无线传感网络节点的信号处理过程,对比研究了基于微处理器和基于现代信号处理在系统可编程的两种无线传感网络节点的实现模型。采用现代可编程实现的无线传感网络节点模型体积小、功耗低、速度快。基于微处理器的节点具有极大的灵活性。     

基于LSTM-KF的无线传感器网络数据漂移盲校准算法

针对无线传感器网络中传感器节点易发生数据漂移而导致采集数据失准难以使用的问题,提出一种基于LSTM-KF的无线传感器网络数据漂移盲校准算法.根据传感器网络拓扑情况建立连通支配集,以增强传感器节点间的时空相关性;训练LSTM网络,对目标节点与周围节点的测量数据建模;使用卡尔曼滤波器追踪和校准测量数据中的漂移量.仿真结果表...     

滑坡监测系统的无线传感器网络设计

滑坡是一种严重的地质灾害,对居住在山区的人们的生命和财产造成严重的威胁,滑坡监测系统可采用zigBee无线传感器网络技术和北斗卫星相结合对滑坡的状态进行监测。文章介绍了基于zigBee无线传感器技术的滑坡监测系统的实际应用方法,研制了包括普通节点和网关节点、面向滑坡监测的无线传感器网络节点,从而完成了滑坡参数的实时采集和传输。     

低功耗无线室温监测系统的设计与实现

设计了基于无线传感器网络技术的室温监测系统。该系统完成对各室内温度数据的采集、传输、存储、分析,具有低功耗、自组织特点。管理节点利用GSM网络,根据管理中心的要求发送无线传感器网络各节点温度数据及报警信息。该系统可满足供热、供冷系统对楼宇室温的监测需求。     

基于移动机器人的无线传感器网络数据收集方法

稀疏无线传感器网络中各传感器节点距离较远,而传统的静态数据收集方法要求各传感器节点直接通信,导致网络延迟时间长,能耗高。针对该问题,提出一种基于移动机器人的无线传感器数据收集方法。该方法首先由静态节点选择与路径最短的移动机器人作为簇头,移动机器人比较一定周期内检测到的邻居节点的平均剩余能量与整个网络传感器节点平均剩余能量,根据比较结果决定其是否移动,若移动则采用范围可控的随机移动策略;当移动机器人移动到新位置时,传感器节点更新路由,选择新的移动机器人作为簇头。仿真结果表明,与传统的静态无线传感器网络数据收集方法相比,基于移动机器人的无线传感器网络数据收集方法大大降低了数据传输延迟和节点能量消耗。     

无线传感器网络在粮情测控系统中的应用

针对当前粮情测控系统的许多弊端,本文采用IEEE802.15.4无线个域网技术和IEEE1451.5智能传感器接口技术,构建了一种新型粮情测控系统。对该系统中的粮仓无线传感网络,给出了无线传感器节点和无线汇聚器节点的硬件设计,并提出了一种适合于粮情数据采集与传输的通信协议。实践表明,采用以上技术实现的新型粮情测控系统具有许多显著的优点。     

无线传感网络节点信号模型

无线传感网络是集成了嵌入系统、无线通信、分布计算、微传感器技术的新型网络。无线传感网络节点是构成WSN的基础。为了解无线传感网络节点的工作原理,描述无线传感网络节点的理论,通过分析无线传感网络节点的组成和信号处理过程,研究了无线传感网络节点的信号模型。并给出了基于Atmega128L处理器的无线传感网络节点实际模型。研究为无线传感网络节点的理论和实际应用提供了积极的意义。     

基于ZigBee的社区无线抄表系统设计

论文针对无线传感器网络技术在抄表系统中的应用,研究并设计了基于ZigBee的社区无线抄表系统.系统采用ZigBee构建无线传感器网络进行社区内电表数据信息的采集和传递,然后通过GPRS公网将数据传送至电表集抄中心,实现了远程查看和管控.主要介绍了无线抄表系统的结构、ZigBee网络中各类节点的硬件结构和软件流程.无线抄表系统具有布网简单易行、节约能耗、稳定性较高以及易于远程维护等优点.