无线传感器网络实验平台的实现

详细阐述了基于无线传感器硬件搭建无线传感器网络实验平台并利用TinyOS进行传感器硬件通信验证的实现方案。     

SNAP: 无线传感器网络研发测试平台

作为一种新颖实用的传感器网络研发测试辅助平台SNAP,为传感器网络研发人员提供了详细的网络通信拓扑结构、节点通信和内部数据等采集信息;支持实时采集数据观测与数据历史回放;支持数据自定义分析与数据筛选;支持节点程序的远程批量更新,同时SNAP平台对节点传输数据采样不影响传感器网络的正常运行,确保采集数据的真实性.SNAP自主创新性强,减少对昂贵设备的依赖,面向大规模部署的传感器网络,具有很强的通用性和实用性.     

无线传感器网络高效路由协议设计与实现

集成了传感器、嵌入式计算、网络和无线通信四大技术而形成的无线传感器网络是一种全新的信息获取和处理技术,本文在借鉴了各类成熟路由协议的基础上,以有效节约能源,延长网络生命周期为目的,设计出一种基于协商机制的层次型路由协议—。并最后经ns2平台上的仿真测试,NBLEP基本达到了无线传感器网络路由协议设计目标。     

基于CAN总线的无线传感器网络测试系统设计与实现

为了对无线传感器网络在实际环境下进行综合性能测试,设计了一种无线传感器网络测试系统;各测试模块挂载到CAN总线上,有利于数据的快速传输,增加了可测试节点的数量并提高了数据传输的实时性;提出一种动态优先级方案,解决了静态低优先级节点竞争不到CAN总线造成的数据拥塞;针对无线传感器网络节点数量大、烧录效率低的特点,利用MSP430的Bootstrap Loader特性,实现了对WSN节点的并行程序烧录,提高了烧录效率;此外,还支持对WSN节点的电源控制、能耗测试、程序调试及状态查询。实验数据表明,该测试系统满足无线传感器网络的测试要求。     

无线传感器网络节点低功耗MCU设计与实现

针对现有无线传感器网络节点控制器设计中存在功耗、芯片面积等方面的问题,自行设计了8位哈佛结构低功耗RISC MCU作为节点控制核心。CPU核采用两级流水加速操作,存储器采用分页、分块和映射等方式统一组织,并使用门控时钟和休眠唤醒机制等方式实现MCU低功耗操作,最后采用0.18μm静态CMOS工艺实现该MCU,其工作功耗低于10mW。以该MCU为核心实现了节点硬件平台设计,组建了功能完备的无线传感器网络。     

无线传感器网络测试平台研究

由于无线传感器网络与物理世界的紧密耦合以及物理世界本身的不确定性,导致人们在实际部署应用前必须通过无线传感器网络测试平台才能更加有效地验证程序与系统的正确性,从而尽早地在实际部署前发现软件中的问题。分析了无线传感器网络测试平台出现的背景,介绍了通用的无线传感器网络测试平台设计要求和原则;着重研究了当前具有代表性的无线传感器网络测试平台并分析其主要特点,最后给出了总结和展望,指出了需要进一步研究的方向。     

无线传感器网络实验平台的设计与实现

随着信息领域及相关学科的发展,社会各界对物联网关注的增加,无线传感器网络也愈发重要.高校作为国家科学研究的基地,为传感器网络的研究创造了其他环境无法比拟的平台.现在,很多高校已经开设了传感器网络相关的课程,着手构建自己的实验平台.但是,高校传感器网络实验平台的构建尚处在探索阶段.如何构建功能、技术完备的实验平台,有效地实现传感器网络技术的实验研讨,成为实验平台构建的关键.本文设计并实现了一个专业,特色,创新,实践性的传感器网络实验平台.     

无线传感器网络的设计与部署

首先分析了无线传感器网络与传统无线自组织网络的区别,从侧面阐述了无线传感器网络的特点。接着,讨论了对无线传感器网络设计与部署具有指导意义的无线传感器网络的评价指标。最后,从无线传感器节点到无线传感器网络、从个体到整体、从微观到宏观,较为全面地讨论了无线传感器网络的设计与部署问题,为无线传感器网络的实际应用提供了有价值的参考。     

无线传感器网络路由评测工具的设计与实现

无线传感器的路由评测很难通过实验获得,实践中上百个节点的实验已经难以管理和维护,包含大量节点的无线传感器网络更是难以通过实验进行评测。通过计算机对无线传感器网络进行模拟,并对路由协议的性能进行评价成为一个无线网络研究中的一个难题。在分析现有无线网络模拟平台的基础上,设计了一个针对无线传感器网络路由协议的评测工具,并用该工具成功对LEACH协议算法进行了评测。     

无线传感器网络仿真系统的设计与实现

无线传感器网络是一个新兴领域,其面向应用的特点使其区别于现有的通信网络.为有效和快捷地展开无线传感器网络的研究,在离散事件仿真原理和面向对象技术的基础上,该文提出一个无线传感器网络仿真系统,从系统结构框架、类的设计及软件模型、仿真机制方面多层次多角度地对该系统进行了描述,并采用C＋＋和Matlab编程语言予以实现.该系统具有开放式、模块化、易扩展的特点,它的设计和实现对于推动无线传感器网络技术的研究有着积极的意义.     

基于ZigBee的无线传感器网络设计与实现

无线传感器网络是由部署在监测区域内大量的廉价微型传感器结点组成,具有传感器节点密度高,网络拓扑变化频繁,以及节点的功率、计算能力和数据存储能力有限等特点。该文介绍了ZigBee网络与GSM/GPRS网络相结合实现远程监测的无线传感器网络的软件与硬件总体设计方法。     

无线传感器在智能配电网中的通信网络设计

智能配电网可以有效地提高配电系统的供电质量、实现分布式电源的并网优化运行与配电设备的高效运转、完成与用户之间的有效互动。无线传感器网络（Wireless Sensor Network,WSN）具有建设成本低、快速自组网等特点,在智能配电网通信系统中具有广阔的应用前景。论文通过总结智能配电终端在配电网的分布特征以及WSN在电力系统中的应用现状,分析了WSN的网络结构及其在智能配电网中的应用特点,并以此为基础给出了智能配电网WSN的设计原则。根据该原则设计了智能配电网WSN的分层体系结构,包括终端采集网、汇聚网和信息接入网。智能配电网的通信系统通常由多种通信方式组成,本文给出了与其他通信方式联合组网的设计方案,该方案通过构建业务终端层、接入层、骨干层和配电主站层,可以有效地扩展智能配电通信网的通信范围,提高智能配电网的网络数据完整性。     

无线传感器网络的网络管理

无线传感器网络是由许多能量和处理能力有限的传感器节点组成.传感器网络主要用来监测环境、建筑和结构和动物习性的监测.网络管理是任何网络,包括传感器网络的重要功能.而由于无线传感器网络的特点,对其管理要比传统网络都要困难,而其中网络管理的最主要方面是网络拓扑结构的管理.开发节能并且能够维护网络连接的拓扑的算法是非常必要的.本文介绍了网络管理的基本知识,以及如何应用在无线传感器网络中.文中主要描述了网络的拓扑结构,并且对现在主要的网络拓扑结构算法进行描述和比较.     

节能无线传感网络系统设计

Wireless sensor networks have already enabled numerous embedded wireless applications such as military, environmental monitoring, intelligent building, etc. Because micro-sensor nodes are supposed to operate for months or even years with very limited battery power source, it is a challenge for researchers to obtain long operating hour without scarifying original system performances. In this paper, the energy consumption sources of the wireless sensor networks are firstly analyzed, with the digital processing and radio transceiver units being emphasized. Then, we introduce the design scheme of our energy-aware wireless sensor network (GAINS). In GAINS, techniques to conserve the energy are exploited including the energy optimization node, software and energy-efficient communication protocol. The design architecture of our ultra low power wireless sensor network (WO-LPP) is specially presented.     

无线传感器网络上基于Tate对的身份认证方案设计与实现

身份密码学已在安全认证中得到了较广泛的应用。双线性对是近几年发展起来的一个构造密码体制的重要工具。在研究双线性对构造密码体制的基础上,提出了一个基于ID的标准身份认证方案。该方案在被动攻击下可防止冒充,同时在性能上比较高效。在TinyOS的传感器网络环境下实现了该身份认证方案。仿真结果证明该认证方案有效可行。     

无线传感器网络管理技术

无线传感器网络是一个资源受限、应用相关的任务型网络,与现有的计算机网络有显著差异。现有的网络管理不再适用于无线传感器网络,面临着诸多新的挑战。首先简要介绍了无线传感器网络管理的技术背景,并结合无线传感器网络自身的特点,给出了相应的无线传感器网络的管理技术应具备的特征等。然后提出了一个通用的无线传感器网络管理框架,并对其中的各管理内容及研究进展进行了详细论述。最后探讨了无线传感器网络管理领域面临的公开难题,并针对目前发展现状提出了今后的研究方向。     

嵌入式无线传感器网络节点的设计

介绍了以超低功耗单片机MSP430F149为核心，结合外围传感器和无线收发模块的传感器网络节点的软、硬件设计与实现方案，MSP430F149控制传感器采集环境中的温度、湿度和振动数据，并对原始数据进行初步处理，再由无线收发模块将数据发送给相邻节点，一级级转发最终发送回服务器，实现对环境的监测。     

无线传感器网络测试技术与测试平台研究

随着无线传感器网络应用研究的不断深入,通过实际传感器节点建立网络平台进行网络测试越来越受到人们的重视。本文对无线传感器网络测试技术和测试平台进行了探讨,并分别对搭建测试平台中的三个关键问题：量化评估节点度网络的状态信息、监视控制节点网络行为、反映大规模网络应用环境,以度解决这三个问题的技术方案进行了介绍和讨论。为无线传感器网络平台的实际设计工作提供了指导和借鉴。     

异构无线传感器网络基于区分服务的网络编码协议

通过将来自多条链路的数据包融合为一个单独的编码信息流进行传输,网络编码技术能够显著地提高无线 多}a}网络的容量。提出一种基于区分服务的异构无线传感器网络编码协议(DI3NO。协议的核心思想是周期性地计 算节点剩余能量的均值和标准差,对节点进行动态分类。在此基础上,将服务质量需求映射到网络编码协议中。为 此,引入能量感知编码包转发机制,以高效地利用节点的能量;另一方面,设计多优先级数据包调度策略,目的是创造 更多的编码机会。仿真结果表明,DI3NC不仅可以保障数据的可靠传输,而且可有效地减少低能量节点的能耗,从而 延长网络的生命周期。     

一种混合轻量型无线传感器网络公钥密码方案

将基于身份的公钥机制与轻量级CA(Certificate Authority)思想相结合,构建了一个基于身份及轻量级CA混合模型的传感器网络密码方案。该方案既克服了基于身份公钥机制中的第三方密钥托管问题,又简化了基于传统证书机制中产生、验证及管理公钥的复杂性。分析表明,方案可使公钥产生轻量化,公钥验证轻量化,密钥管理无需证书,且安全性高,可抵御无线环境下易于实施的多种攻击,适用于保障资源受限的无线网络中数据的机密性、完整性和不可否认性。