基于ZigBee网络的多摄像头图像数据采集传输方法研究

基于ZigBee协议的无线传感器网络(简称ZigBee网络)因其工作环境的特殊要求,在设计时既要考虑电路的体积足够小,又要特别考虑能耗足够小,这就使得ZigBee网络的可用资源十分有限。针对ZigBee网络的低速率(250 KB/s)和极少内存(8 KB)资源的客观条件,用分割法将传感器网络中摄像头拍摄的一幅图像数据切割成每64 B为一个数据段的若干数据段,然后将这些数据段封包并采用"选择路由法"无线传输,当一幅图像数据传输完成后,系统将自动规划新的路由,采集传输下一幅图像数据,直到把ZigBee网络中所有摄像头拍摄的图像数据全部传输完。实验证明,在ZigBee网络中,该多摄像头图像数据采集传输方法采集传输一幅图像大小为320×240的彩色图像仅需要15 s,抗干扰力强,丢包率低,图像效果良好。     

一种新型可靠网络隐蔽信道的研究

针对传统IP时间隐蔽信道传输速率低,在广域网中缺少一种稳定的时间同步机制,难以实现收发双方间可靠、稳定传输隐蔽信息的问题,提出了一种可靠网络隐蔽信道的模型。这种信道利用在固定时间窗口内发送的IP数据包数量作为载体传输隐蔽信息。通过引入一种新的信息编码机制,显著提高了网络隐蔽信道的传输带宽。进一步提出了一种比特块定界方法,解决了传统IP时间隐蔽信道的时间同步问题。实验结果表明,提出的可靠网络隐蔽信道的传输速率和稳定性均好于传统的IP时间隐蔽信道。     

基于ZigBee协议的图像传输系统的研究

ZigBee技术是随着工业自动化对于无线通信和数据传输的需求而产生,有很多优点,但是由于本身传输速率低不利于传输图像。文章对在居家养老系统中利用ZigBee网络进行图像传输进行了研究,采用VC0706PREB芯片和S3C44B0X进行图像采集和处理,通过串口将图像数据发送到由CC2431ZDK构成的MESH结构无线传感器网络,并最终在监护中心进行显示,达到更好的监护效果。经测试,采集一幅320×240的图像压缩后最终大小为12KB左右,图像的清晰度和实时性也可以满足实际需求。文章所提出的传输系统功耗低、稳定、安全,为建立基于社区范围、需要实时监护、提高救治率、同时减小病人负担的远程医疗监控网络提供了思路,具有一定的实用价值。     

加权轮询算法在TCP非对称网络中的应用及其性能分析

ＴＣＰ是利用接收端返回的确认信息调整发送端数据发送的传输层协议。在非对称信道存在的网络中,当传输确认信息的信道带宽远小于传输数据的信道带宽,确认信息的传输速率小于数据包的传输速率时,ＴＣＰ数据包的传输受到确认信息返回速率的限制。如何在数据包和确认包共享同一个上行信道的情况下,能够既保证上行信道上数据包传输带宽,又不使下行信道上的数据包传输受到抑制是笔者所关心的问题。文章在上行信道采用了一种加权轮询分组调度算法对其数据包和确认包的发送进行控制来解决这一问题,并通过理论分析对该分组调度算法的性能进行分析,最后用仿真验证了对该算法的分析。     

无线自组网语音通信终端设计

针对目前国内矿井下语音通信不够灵活或者通信系统成本过高的情况,设计了一种低功耗、低成本、使用灵活高效的手持式语音通信终端。通过采用ZigBee自组网技术灵活搭建通信网络,多跳延伸通信距离,并且针对ZigBee由于传输速率低的而不能很好传输语音的问题,本设计使用IMA-ADPCM算法进行语音压缩以保证高通话质量的前提下适应ZigBee的低传输速率特性。经试验证明,本语音通信终端功耗可低至0.63 W,在井下点对点通信距离可达到28.76 m,语音信号传输平均误码率仅为1.95%。     

认知无线电思想在ZigBee无线传感器网络中的应用

本文将认知无线电的思想在基于ZigBee技术的无线传感器网络中进行应用尝试,提出一种新的多频多跳的Ad-hoc组网方法。该方法充分利用现代高级无线射频芯片对信道占用情况的能量检测功能,解决了传统网络采用时分复用的方法时对信道的利用率不高的问题。针对该方法只在组网开始时对信道进行静态频谱分配的不足,本文给出了进一步改进的建议。改进后的算法具有依据射频情况智能地判决是否进行信道切换的功能。     

用ZigBee技术实现安防系统中部分子系统的无线通信

安防系统中除视频监控系统之外的其他子系统对传输速率的要求井不高,ZigBee无线网络技术具有低功耗、低速率、低成本等特点,把ZigBee技术应用到安防系统的部分子系统中,能够实现其无线信息传输,既避免布线又节约成本.     

基于ZigBee校园动力设备监测系统的研究与应用

为了提高校园动力设备的管理水平,针对校园复杂电磁环境下动力设备特点,提出一种网络设计方法具有重要的意义.文中基于ZigBee协议模块作为系统的数据传输设备,针对监测站点分布特点,使用网络的覆盖理论进行网络初步设计;对复杂的校园电磁环境,使用Zigbee模块检测各个信道能量,选择最安静的信道作为通信信道;增加ZigBee接收缓存区和简化传输机制来提高传速率.通过实际的应用,针对存在时延问题,通过调节发射功率来优化系统网络结构,最终应用于学校的后勤动力设备的监测.     

云计算环境下分布式大数据多信道并行控制系统

分布式大数据控制受到信道数量影响易产生不同步现象,导致信道控制性能较差,设计一种云计算环境下分布式大数据多信道并行控制系统。系统硬件：节点处理模块由FPGA芯片以及抗干扰器组成;无线通信模块主要由射频芯片与无线收发器组成;USB模块由接口芯片、寄存器、存储芯片以及周边电路构成。系统软件：分布式大数据多信道数据存储与处理模块的构成为同步存储数据单元与数据多路实时处理单元;多信道并行控制模块主要由多信道并行管理单元、多信道状态扫查单元以及生成数据流单元构成。通过硬件与软件相结合实现了分布式大数据多信道并行控制。实验结果证明,分布式大数据信道平均传输速率数据则分布、保持的较为均匀,实现了性能提升。     

一种轻量级无线传感网络网关设计

在基于ZigBee技术和GPRS的区域环境远程监控系统设计中,需要实现数据从ZigBee网络到GPRS的转换。针对系统中多种无线通信技术之间互联的需要,设计实现了一种轻量级无线通信网关。该网关主要由CC2430无线射频芯片和嵌入TCP/IP协议的GPRS模块组成,通过软、硬件设计,实现了数据从ZigBee网络到GPRS网络的传输。实际应用表明：网关满足了远程无线监控系统中协议转换的需要。     

基于小波域的两阶段多描述图像编码

为加强图像在不可靠网络上传输的鲁棒性,提出基于小波域的两阶段图像多描述编码方案.第1阶段对原始图像经小波变换后的系数进行SPIHT编码,形成第1部分描述;第2阶段对SPIHT编码后的系数进行解码,与原始小波系数作差分,实现差值信号的四叉树抽样,通过SPIHT编码形成第2部分描述.将2部分描述复制并同步传送到两信道中.实验结果表明,该方案冗余调节方便,编码后的数据流能适应各种网络传输状况.     

Dual-Radio传感器网络链路调度算法的研究

针对传感器网络中正交信道较少和传感器节点不易配备过多Radio的特点,提出一种Multi-Sink Dual-Radio传感器网络中分布式信道分配算法（Channel Allocation,CA）,并在此基础上提出一种半分布式链路调度算法（Link Scheduling,LS）。根据节点距离Sink节点的最少跳数,将网络划分为不同的层次,形成层次结构网络。CA能消除不同层次节点间的通信冲突,而LS能消除同层次节点间的通信冲突。从而CA和LS高效率地实现数据无冲突并行传输,可较好地解决传感器网络中的数据收集问题。实验结果表明,提出的算法可显著减少数据收集时间,提高网络吞吐量。     

基于无线传感器网络的农业信息采集系统路由设计研究

基于无线传感器网络的AdHoc自组网技术及AODV技术,结合适用于农业环境参数传输的路由特点,完成了农业信息远程数据采集与无线传输网络的路由报文设计,并给出了按需平面距离矢量路由协议(AODV)的工作流程。该方案具有体积小、成本低、功耗低的特点,支持网状拓扑结构,可以快速组网,顺利读取农业环境的土壤温度、湿度、光照等信息。     

基于WSNs节点权重的网关接入异构网络研究

在无线传感器网络(WSNs)中,虽然现有网关节点的设计已经将多网融合的传输方式引入进来,但很少有综合考虑整个网关节点的性能,包括吞吐量、丢包率、耗电量和成本开销等,并且少有深入探讨多网选择切换方法。针对此现状,引入传感器节点权重的概念,从不同权重的传感器节点需要不同的传输策略出发,以数据上传互联网为目的,提出了一种网关接入异构网络的框架,并在此框架中综合考虑吞吐量、耗电量和接入所需费用3个方面,提出了一种多目标优化的模型,之后给出启发式的近似算法。实验结果表明:在保证传感器网络中数据可靠传输和能耗稳定的前提下,提高了数据传输效率,并适当降低了网关接入异构网络的成本,为网关接入异构网络传输数据提供了一种可靠的方案。     

对SDH网络保护机制的研究

随着通信和网络的不断发展,对通信传输系统的处理能力和吞吐量能力提出了更高的要求,使同步数据体系（SDH）网络趋于复杂,容量也越来越大。伴随而至的是对SDH网络的安全性更高的要求,本文就SDH网络的问题及主要的保护方法进行了研究和分析。     

可编程数据平面下基于DDPG的路由优化方法

针对于数据中心网络不均衡的流量分布,和在使用固定功能交换机的软件定义网络中部署强化学习模型时,不能精确感知网络状态导致的路由决策偏差问题,设计了一种在具有可编程数据平面的软件定义网络中,基于深度确定性策略梯度（DDPG）强化学习模型的路由优化方法。通过在可编程数据平面自定义数据包处理逻辑,获取细粒度、高精度的网络状态参数,然后在控制平面使用DDPG模型根据网络状态参数确定多条可选路径的链路权值,并为数据流选择具有最大综合剩余负载能力的路由路径,最后以源路由的方式下发流表。实验结果表明,该方法可以在较高的带宽需求下提高网络吞吐量和链路利用率,降低端到端传输时延和南向通信开销。     

基于区分服务的流媒体传输模型

流媒体在网络上的应用经常会受到数据包丢失或错误以及网络带宽资源不足的干扰,使得接收方播放质量受到严重影响。本文建立了一种适合流媒体传输的区分服务模型,该模型能够使高优先级数据流（实时流媒体数据流）占用更多的带宽。仿真结果表明：该策略能使流媒体数据流获得较高的吞吐量和较低的丢包率,有效提高流媒体传输的可靠性和实时性。     

基于HQAM的视频传输不等保护方法

针对传统视频传输重建图像质量低的问题,文中提出了一种利用HQAM（分级正交幅度调制）为视频码流中重要性不同部分提供不等保护的无线视频传输方法。由于压缩后视频流中不同部分对传输错误的敏感度不同,因而在视频恢复过程中的重要性也就不同,文中利用HQAM在不增加传输带宽的情况下为高优先级数据（高敏感度）提供较高强度的保护,但是是以牺牲低优先级数据（低敏感度）的误码率为代价的。在仿真环境为加性高斯白噪声信道（ AWGN）下进行了仿真,结果表明,与均等保护相比,在相同信道带宽和Eb/No条件下,该方法有效提高了视频重建质量。     

基于ZigBee技术的机房温湿度监测系统的设计

系统选择采用JENNIC高增益大功率模块JN5121-Z01-M02作为数据处理和无线数据收发器件,实现环境温湿度的采集和无线传输上位机基于Labwindows/CVI开发图形界面用户管理软件,实时显示并保存环境温湿度参数,实现对机房环境的有效监测。     

多信道无线Mesh网络中基于路径尺度的负载平衡路由

为了有效利用无线Mesh网络的多个信道,设计了一种新的路径尺度ERC(expected residual capacity),用来评测路径质量并为节点选择高吞吐量低干扰的路由.同时结合多路径路由的思想,提出了多信道无线Mesh网络的负载平衡路由.该路由利用多个信道来减小通信干扰,并将网络流量尽量均衡地分配到高质量的路径上,有效提高了无线网络的通信质量.仿真结果表明,采用提出的负裁平衡路由算法后,网络整体吞吐量远远胜过单信道网络,而且比一般的多信道路由也有明显改善.此外,网络延迟和丢包率也得到了有效控制.