无线传感网络设施粮仓温湿度监测系统的实现

在粮仓监控系统中,温湿度状况和空气是监测粮仓环境的重要数据。互联网技术、无线传感、4G等现代技术的不断发展,为粮仓温湿度的监测提供了稳定的技术条件,其最终部分是无线传感网络技术。无线传感网络技术主要有节点、汇聚节点、管理节点三个部分构成,本文将深入分析无线传感网络在粮仓温湿度监测系统中的实施策略。     

基于轮作的无线传感网络链式路由协议

为了节省无线传感器节点能耗,延长无线传感网络的生存周期,提出一种基于轮流作业策略的RPB无线传感网络链式节能路由协议。该协议基于PEGASIS链式协议并结合GAF协议进行改进。仿真结果显示,在保证有较高网络覆盖度的前提下,相较于传统的无线传感网络PEGASIS、LEACH和EEPB等路由协议,RPB协议在节能上更为突出,且在传感节点死亡超过总数的一半时,能实现节点在网络中较为均匀的分布。     

基于概率事件的无线传感网络能耗分析研究

延长无线传感节点的存活时间,对于无线传感网络意义重大。应用马尔科夫链,分析了无线传感网络的能耗和数据传输的关系,并建立了无线传感节点的能耗模型。实验表明：当节点的密度较大或传输的分组较长时,网络中的传输效率会随之下降。根据节点的密度,动态调整分组的长度,可以降低能耗,提高网络的生命周期。     

基于狭长区域中无线传感网络节点定位技术分析

无线传感网络有极强的应用相关性,广泛应用于各个领域中,其中一项关键技术就是节点定位。本文探讨了狭长区域中无线传感网络节点定位技术,为相关的研究提供借鉴。     

一种新型节能无线传感节点的设计与组网

设计了一种节能无线传感节点.该设计在智能节点的平台上,完成一个小型无线传感网络的搭建,实现“节点级节能”和“网络级节能”,从2个方面同时节约能耗,达到较好的节能目标.节点节能是通过传感节点的射频功率自适应来实现的,节点可以自动选取最小必要发射功率,在保证可靠通信的基础上实现发射功率最小;而网络节能则是通过估计星型网络和...     

人体运动传感数据的无线采集方案设计

提出运用无线传感网络的方法实现人体运动传感数据的采集.该系统包含传感节点、簇首节点和汇聚节点.采用分层分簇的组网形式,传感节点通过无线的形式自适应地连接到某个簇首节点.每个簇首节点采用分时的形式组织各自的传感节点,并进行数据融合,转发到汇聚节点,汇聚节点通过USB接口把数据传到上位PC机.针对该方案的特点,对传感节点和簇首节点之间的无线传感器网络设计了一套协议,主要包含节点间的时间同步机制和节点申请入网竞争的时延退避机制.实验结果表明,该协议具有数据通信可靠性高、丢包率低的优点.     

网络编码的分布式存储系统理论分析

为了研究网络编码在分布式存储系统中的性能,建立了无线传感网络（WSN）中的分布式存储模型,从双向图的角度推导出系统中数据节点、存储节点以及所需查找的节点之间的折衷关系。该理论公式尤其对于能耗受限的无线传感网络的分布式存储实现,具有一定的指导意义。     

无线传感网络的元胞自动机自组织算法研究

针对无线传感器网络的自组织特性,该文基于源自生物学的元胞自动机理论,提出一种改进的分布式自适应无线传感器网络元胞自动机自组织算法。该算法将无线传感网络中的传感节点映射成元胞自动机中的元胞,基于所设计的转换规则,各个传感节点根据其邻居节点的活跃或休眠状态来控制自身状态的转换。仿真结果表明,在传感器节点分布较为密集的情况下,改进算法在保证网络拓扑连通性和覆盖性的前提下,减少了系统的能量消耗。     

基于锚节点的无线传感网离群值检测算法

在无线传感网离群值检测算法中,如何自适应调整离群值检测算法的参数是一项重大挑战。由于节点之间存在相关性,不能孤立地去考虑单个传感器节点,因此根据其周围节点情况来动态设置节点参数很有必要。在文中提出一种基于锚节点的无线传感网离群值检测算法,该算法预先为锚节点设置最佳参数,同时计算锚节点与普通节点之间的相关性,利用大小根堆、滑动窗口与标准差来动态地调整每个普通节点的参数,并将其转换为锚节点。最终每个节点都能自适应地将参数调整为最佳。仿真实验表明：在自适应调整方式下,检测算法的真阳性率在84.3%以上,假阳性率在20%以下,并且能够将数据正确地分离出来。     

基于种群阈值优化机制的WSN均衡覆盖算法

为解决无线传感网节点部署过程中存在的网络覆盖性能较差、离散节点数量不高等问题,提出了一种基于种群阈值优化机制的WSN均衡覆盖算法.采取定位机制,将传感节点视作可移位的动态粒子,设计了基于种群周期更新机制的定位覆盖方法,以提高节点布撒精度及均衡性.根据粒子的坐标偏移构建迭代裁决函数,将覆盖度较高的节点进行坐标偏移处理,以提高传感节点对区域的感知能力,从而增强网络的覆盖效果.同时,结合簇内最低覆盖距离等参数,设计了基于阈值优化机制的节点均衡方法,利用交叉判定阈值对节点坐标偏移进行校正处理.通过移动节点位置,对簇内区域进行再覆盖,以降低节点频繁移动而导致的能量受限现象,提升节点分布的离散程度,使覆盖均衡效果更佳.仿真实验结果显示,与当前无线传感网覆盖领域内常用的两种算法相比,此次所提出的算法网络区域覆盖能力更高、节点离散性能更强.     

物联网中基于iBeacon的防碰撞广播方案

针对密集物联网环境下的信号碰撞问题,提出了一种分组及时应答多个节点、降低碰撞率的广播协议.通过多周期迭代分析碰撞概率,建立了理论模型,有效地解决了大规模传感器节点并发广播信道碰撞严重的问题.使用蒙特卡洛法仿真评估延迟、容量指标,分析了影响性能的关键参数,模型计算结果与仿真结果一致.与无应答式的广播协议相比,所采用的广播应答机制可以高效确认,降低了23%的网络延迟和90%的广播碰撞,并使系统容量提升1倍.     

无线传感器节点供电模块的设计与实现

目前,由于大部分的节点是由干电池供电,能量有限,对于工作在野外区域的节点,更换电池困难,所以能量问题就成为研究无线传感网的一个瓶颈,为了达到网络的可持续性,本文设计了无线传感器节点太阳能供电模块,使开发出的节点具有低功耗、低成本、环保、可持续工作等特点.     

无线传感器网络DV-Hop定位算法

定位技术在无线传感器网络应用中起着非常重要的作用,也是具有挑战性的一种技术。近些年来,为了解决节点定位不精确的问题,很多定位算法被相继提出。在无需测距的定位算法中,DV-Hop定位算法利用节点之间的跳距估计传感器节点的位置,受到了越来越多学者的关注,但是这种定位算法本身也存在着一定的不足。针对DV-Hop定位算法的不足,提出了先对未知节点平均跳距进行加权处理,再用修正算法修正节点位置的改进算法。仿真结果显示,改进后的定位算法在一定程度上提高了节点的定位精度,具有很强的应用性。     

基于传感器网络的水环境监测系统

设计了一种基于传感器网络的水环境监测系统。设计以超低功耗单片机MSP430F1611为核心,多种功能模块结合实现对水环境的水温、PH值、水环境的经纬度等参数进行监测的功能,并且实现监测节点的时钟同步与组网。该系统具有低功耗、覆盖范围广、配置灵活等特点,具有较强的技术应用价值及重大的现实意义。     

P2P网络合作节点信任机制的探索与研究

网络技术的快速发展,带动了网络用户数量的海量增长,传统的CDN网络根本无法满足广大网络用户的网络需求。P2P网络的出现,为系统在低运营成本的基础上,实现高可扩展性带来了契机。虽然P2P网络有效地缓解了网络用户海量数据需求紧张问题,但是,由于P2P网络自身的系统设置问题,致使该网络中节点的可信度较低,"搭便车"现象严重,因此也严重地制约了P2P网络的快速发展。信任机制能够对系统中的节点可信度进行有效判断,降低交易风险。文章重点探索P2P网络合作节点信任机制。     

基于CC2430的低功耗Zigbee无线传感器网络节点的设计

无线传感器网络是综合了传感器、微机电、网络及无线通讯等技术的一种全新信息获取和处理技术。Zigbee是一种近距离小功率无线通讯协议。其低功耗、低成本、应用简单的特性正好是无线传感器网络需求的。在简要介绍CC2430的功能特点的基础上,对无线传感器网络节点的设计要点进行了阐述。由该节点组成的无线传感器网络功耗低、节点体积小,可以广泛地应用于远程监控、环境监测、移动医疗等领域。     

矿井自动监测预警系统的研究

本文提出基于无线传感器网络技术的煤矿安全监测系统,阐述了无线传感器网络体系设计及节点的硬件和软件设计,选择了基于IEEE802.15.4标准的ZigBee技术作为无线传感器网络的通信方案,充分利用无线传感器网络的优点,实现对井下各种环境及生产参数全方位、实时监测,尽可能地减少煤矿安全生产隐患,更好的为安全生产服务。     

基于ZigBee的室内气体污染监测系统设计

提出一种基于ZigBee的室内气体污染监测系统的设计方法。其系统的协调器节点、路由器节点和传感器节点采用树状拓扑布局,节点硬件采用SoC系统设计方案,节点间的网络连接采用的是基于ZigBee的无线传感器网络连接方案。在此基础下提出了室内污染气体监测系统的应用软件设计方案。本系统具有硬件复杂度低、体积小、能耗低、操作简单、人体危害小等特点。     

Design and performance analysis of wireless sensor network location node system for underground mine

Aiming at the application of a wireless sensor network to locating miners in underground mine, we design a wireless sensor network location node system, considering the communication performance and the intrinsic safety. The location node sys-tem consists of a mobile node, several fixed nodes, and a sink node, all of whose circuits were designed based on CC2430. A varis-tor and a RC circuit were used in the reset circuit of a sensor node to guarantee the intrinsic safety by reducing discharge energy, the theoretical analysis of the discharge energy shows that the reset circuit is an intrinsic safety one. The analysis and simulation about the performance of the location node system are discussed, such as network communication delay and packet loss rate, the results show that the highest network communication delay of the system is about 0.11 seconds, and the highest packet loss rate is about 0.13, which assures the location node system has a high reliability, and can locate miners in the underground mine,     

节点两次抛洒的无线传感器网络能耗平衡策略

针对无线传感器网络中的“能量空洞”问题,提出了一种将传感器节点分两次抛洒的能耗平衡策略。基于圆形区域网络的多跳传输方式,分析了无线传感器网络的能耗模型,并在各圆环内对传感器节点进行不均匀抛洒。为了克服节点密度较大圆环采集数据的冗余性,首先在各圆环内等密度抛洒只具有传感功能的节点,第二次抛洒的节点仅作为中继站向相邻圆环转发数据,根据节点平均能耗相等的原则,确定各圆环内的中继节点密度。传感节点和中继节点分别进行抛洒,不仅节省了硬件成本,而且减轻了网络的传输负载。仿真结果表明,该策略能够有效平衡节点能耗,缓解能量空洞问题,从而延长无线传感器网络的生存时间。