面向滑坡的无线传感器网络监测周期动态调整方法

针对滑坡监测的需求,设计一个基于CC2530的滑坡监测无线传感器网络。首先根据滑坡稳定特征提出一种监测网络的观测策略,然后介绍监测系统的组成结构和各部分的软件设计,最后在三峡野猫面滑坡部署了监测网络。实验结果表明该系统不仅能对滑坡进行长时间的稳定监测,而且能够根据需要调整传感器网络单个传感器节点的观测周期,可为滑坡研究提供必须的、冗余量不大的数据。     

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。     

一种基于Zigbee与GPS山体滑坡监测系统开发

针对山体滑坡监测布线难度大,实施困难问题,提出了一种基于无线传感器网络的山体滑坡监测设计方案;该方案结合无线网络传感器技术,GPRS技术以及GPS定位技术,通过无线传感器网络采集山体倾角,液位值实时数据,以及GPS节点坐标信息汇总到嵌入式网关通过GPRS网络接入远程监控中心;通过综合分析可以及时预测滑坡发生的具体位置,为及时疏散居民提供宝贵的时间;文章详细介绍了系统的软硬件设计方法,系统通过实物搭建和实验分析验证了方案可行性;测试表明:系统稳定性好,相对误差控制在3%以内.可以较好地预测滑坡发生。     

一种无线多媒体传感器网络仿真器设计方案

无线多媒体传感器网络扩展了传统无线传感器网络的应用范围,延伸了人们感知世界的物理空间,其在军事、民用、商业等诸多领域都具有十分广阔的应用前景。网络仿真技术作为传感器网络研究的基础,在这个快速发展的研究领域逐步成为测试新网络应用与验证新协议算法的通用方法。无线多媒体传感器网络虽已成为当前研究热点,但适于其个性特征的仿真实验工具仍然滞后。分析了无线传感器网络仿真技术,针对现有仿真实验工具的缺陷与不足,结合仿真无线多媒体传感器网络时所遇到的新问题,提出了一种无线多媒体传感网络仿真器的设计方案,并给出了该方案关键部分的实现框架。     

井下无线传感器网络部署算法

为了更为有效地进行矿井数据监测和采集,保证安全生产,本文提出了一种基于最大通信距离的矿井无线传感器网络部署算法。进一步地,本文给出了一种通过部署备用节点优化无线传感器网络性能的策略,以克服原部署算法导致地网络健壮性不强、覆盖率偏低等缺点。实验仿真结果表明,优化后的无线传感器网络的健壮性和覆盖率都有了较大的提高。     

无线传感器网络连通性研究

为优化无线传感器网络的配置参数,减少网络拓扑结构变化次数,需对其组网算法和连通性问题进行研究。从概率论角度出发研究了网络参数之间的关系,在分析了节点连通度概率分布模型后,推导出了节点通信半径、节点个数、监测区域、连通度之间的关系,并在此基础上给出了一种连通性好且节能的无线传感器网络组网算法。通过仿真实验对算法进行验证,实验结果表明使用该方法组建的无线传感器网络连通性好,有很好的应用前景。     

自适应半径调整的无线传感器网络覆盖算法

针对随机分布的无线传感器网络中节点分布不均匀造成的覆盖冗余,以及同时存在的覆盖空洞,提出了一种自适应半径调整无线传感器网络覆盖算法,通过阈值判断监测区域内传感器节点密度,根据监测区域内传感器节点疏密程度,利用节点半径步长系数对监测区域内节点半径进行自适应调整,建立无线传感器节点发射功率与节点发射半径的模型,计算无线传感器发射功率,通过实验和仿真,表明上述方法能够保证网络覆盖率的基础上减少无线传感器网络总功耗,提高网络寿命.     

无线传感器网络能量最优的QoS路由发现方法

针对无线传感器网络的动态网络环境和节点能源受限,且通常无法补充的能源特性等不利因素,提出了一种可以实现能量最优的QoS路由发现方法。该方法利用节点选择机制和节点邻居表来建立满足QoS带宽需求的可供选择的节点集合,从而减少路由发现过程中的所要监测的节点数量。所提方法还构建了无线传感器网络的能量评价模型和节点能耗权重模型,使用遗传算法从可供选择的节点集合中构建可实现能量最优的QoS路由,自适应的实现对节点调度,从而延长无线传感器网络的寿命。通过实验仿真与分析,给出了实现无线传感器网络能量最优的遗传算法控制参数的选择区间。实验结果显示:该方法对无线传感器网络具有更好的适应性,且能保证其有更长的寿命。     

二元决策图和故障树相融合的无线传感器网络可靠性分析

为了提高无线传感器分析网络可靠性,提出一种基于二元决策图和故障树相融合的无线传感器网络可靠分析方法;首先根据无线传感器网络拓扑结构建立了故障树模型,然后将无线传感器网络故障树转化为二元决策图结构,最后采用仿真实验分析了不同节点冗余度、不同跳数条件下无线传感器网络的可靠性;仿真结果表明,文章方法的分析结果可以帮助无线传感器网络性能的优化,可以提高无线传感器网络的可靠性.     

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。     

WSN in cyber physical systems: Enhanced energy management routing approach using software agents

Recently, the cyber physical system has emerged as a promising direction to enrich the interactions between physical and virtual worlds. Meanwhile, a lot of research is dedicated to wireless sensor networks as an integral part of cyber physical systems. A wireless sensor network (WSN) is a wireless network consisting of spatially distributed autonomous devices that use sensors to monitor physical or environmental conditions. These autonomous devices, or nodes, combine with routers and a gateway to create a typical WSN system. Shrinking size and increasing deployment density of wireless sensor nodes implies the smaller equipped battery size. This means emerging wireless sensor nodes must compete for efficient energy utilization to increase the WSN lifetime. The network lifetime is defined as the time duration until the first sensor node in a network fails due to battery depletion. One solution for enhancing the lifetime of WSN is to utilize mobile agents. In this paper, we propose an agent-based approach that performs data processing and data aggregation decisions locally i.e., at nodes rather than bringing data back to a central processor (sink). Our proposed approach increases the network lifetime by generating an optimal routing path for mobile agents to transverse the network. The proposed approach consists of two phases. In the first phase, Dijkstra’s algorithm is used to generate a complete graph to connect all source nodes in a WSN. In the second phase, a genetic algorithm is used to generate the best-approximated route for mobile agents in a radio harsh environment to route the sensory data to the base-station. To demonstrate the feasibility of our approach, a formal analysis and experimental results are presented.     

A dynamic password-based user authentication scheme for hierarchical wireless sensor networks

Most queries in wireless sensor network (WSN) applications are issued at the point of the base station or gateway node of the network. However, for critical applications of WSNs there is a great need to access the real-time data inside the WSN from the nodes, because the real-time data may no longer be accessed through the base station only. So, the real-time data can be given access directly to the external users (parties) those who are authorized to access data as and when they demand. The user authentication plays a vital role for this purpose. In this paper, we propose a new password-based user authentication scheme in hierarchical wireless sensor networks. Our proposed scheme achieves better security and efficiency as compared to those for other existing password-based approaches. In addition, our scheme has merit to change dynamically the user's password locally without the help of the base station or gateway node. Furthermore, our scheme supports dynamic nodes addition after the initial deployment of nodes in the existing sensor network.     

基于无线传感器特种佩戴监护系统研究

针对目前特种监护设备接线复杂的情况,提出了基于无线传感器网络的动态可佩戴生理监测平台,采集节点包括呼吸、心电、体位、体动、体温等多生理参数类型智能传感器.网关节点采用GPRS通信模块完成数据远程准确传送.给出了方法原理和实验结果.初步实验结果表明,系统原型可由被监测者工作时佩戴于身体相应部位实时动态生理监测,比以传统的通信方式研制的穿戴监护仪有更多的优越性.     

基于网关的ZigBee网络与Internet互联框架

针对如何将ZigBee网络与Internet紧密融合的问题,提出一种网关设计方案.介绍了工作在传输层的互联网关,在分析此网关不足的基础上,根据面向服务的网络中间件思想,提议网关的体系结构.包括服务注册、服务绑定、服务调用和取消服务4个模块,以实现为用户提供服务的透明性;同时,为了减少ZigBee网络节点占用的IP地址数目,服务调用模块中使用传输层网关的协议转换方式.该网关从网络协议和服务两个角度实现ZigBee网络和Internet网络的互联,通过分析和比较证明具有用户透明性、业务提供方便等特点.     

基于Android的物联网移动数据网关的设计与应用

提出一种基于Android的物联网移动数据网关的设计方案,以该移动数据网关作为中转站,构建智能手机、物联传感节点的移动数据监控网络,通过在手机平台开发基于Android的监控软件实现智能手机对物联网ZigBee传感节点的检测和控制。详细介绍了系统的总体结构、硬件组成以及软件设计。试验结果表明,系统运行可靠稳定,可满足工程应用的需求,具有广阔的应用前景。     

基于Zig Bee的无线传感器网络大气监测系统设计

大气污染问题突出且日益严重,对大气环境实时准确地监测具有重大社会意义。现有的监测手段实时性差、维护困难,难以满足实际需求。针对上述情况,设计了一种基于Zig Bee技术的大气监测系统,并详细阐述了系统的整体框架结构和实现方案。系统包括无线传感器网络和远程监测中心2个部分。其中无线传感器网络包括传感器节点和网关节点。传感器节点以CC2530为核心搭建,负责采集大气环境数据并通过多跳方式将数据实时发送至网关节点;网关节点以LPC2138为核心搭建,负责汇总传感器节点的数据并通过GPRS实现与远程监测中心的通信。远程监测中心使用在Microsoft Visual C++6.0环境下编制的监测软件,通过网络模块完成数据接收、显示及存储,为用户提供一个友好的人机界面。     

基于ZigBee与GSM技术的温度采集控制系统

文融合ZigBee和GSM网络搭建一个完整的温度监测及控制平台,由ZigBee网络、温度传感器和温度调节设备组成WSN,采集的温度数据通过ZigBee网络上报到网关,网关通过GSM网络上报数据到手持设备。     

WSN中故障诊断性能与平均节点度研究

在基于无线传感器网络的结构健康监测中,故障节点产生并传输的错误数据将消耗节点的能量和带宽,同时会形成结构健康监测的错误决策。针对该问题,提出一种节点故障诊断算法,利用节点感知传感数据的空间相似性,通过对邻节点所感知的传感数据进行比较,确定检测节点的状态,将测试状态向网络中其他相邻节点进行扩散,实现网络中全部节点的故障检测。同时介绍在不同平均节点度下改善故障诊断率的方法。实验结果表明,该算法能够获得较好的性能。     

基于多元分类的无线传感器网络恶意节点检测算法

无线传感器网络是一个暴露在开放环境中的分布式网络,各节点之间相互独立,缺乏中心节点和监控节点,极易受到恶意节点的攻击.为了对无线传感器网络中的大量传感器节点进行恶意节点检测,提出了一种基于多元分类的恶意节点检测方法.提出的检测方法是在已知少量传感器节点类型的前提下,抽取与已知恶意节点类型相关的传感器节点属性,建立关于全...     

基于无线传感器网络的煤炭自燃火源监测系统的设计

无线传感器网络因可在小规模、低成本的器件上实现处理、存储、传感和通信的一体化,广泛应用于环境监测等领域。文章在分析现有的煤矿井下自燃火源监测技术所存在的不足基础上,提出了一种基于无线传感器网络的煤炭自燃火源监测系统,介绍了该系统的结构、传感器节点、接入网关节点的设计,给出了微型传感器节点的软件设计。该系统可实现现有的有线系统无法实施的特殊区域温度的监测功能,有效地提高了煤矿的安全生产水平。