一种休眠机制下无线传感器网络的自治愈方法

为减少无线传感器网络(WSNs)大规模应用中出现的节点同步失效、数据丢失的问题,通过对现有WSNs应用系统的研究,提出了一种全网节点同步休眠机制下WSNs的自治愈方法.详细介绍了该方法的设计思路、实现方法及测试过程.测试结果表明:此方法可针对数据丢失和时间同步失效的节点进行节点自救,实现丢失节点的再入网、再同步,提高WSNs系统的稳定性,为WSNs的应用提供更好的条件.     

一种无线传感器网络分布式测试系统

从实验室研制出的无线传感器网络(WSNs)设备在走向实际应用之前往往没有进行相关的测试工作,这就增加了WSNs工作时的不确定性。为了对开发出来的WSNs设备的性能参数进行测试,研究出了一个测试系统。系统采用了一种分布式的结构,以ARM处理器为测试板核心,使用CAN总线作为系统的测试总线和PC机进行数据交互,实现了对节点进行大规模并行在线的BSL编程,并采集各节点的能耗数据以及监控节点工作状态信息,通过PC机软件综合处理,以分析它的性能。     

莱维飞行的粒子群优化算法在WSNs覆盖增强中的应用

为了提高无线传感器网络(WSNs)的覆盖率,减少冗余覆盖,延长网络生存时间,在粒子群优化(PSO)算法的基础上,提出一种莱维飞行(LF)与粒子群优化相结合的(LF-PSO)算法.该算法以提高覆盖率为优化目标,通过建立数学模型来描述WSNs节点覆盖优化问题,利用算法对数学模型求解,达到优化节点覆盖的目的.仿真结果表明:该算法的运算结果达到了预期效果,优化了工作节点的布局,提高了覆盖率,是一种高效可行的WSNs节点覆盖算法.该算法非常适合应用到WSNs节点覆盖优化中,能够大大的提高节点的覆盖率.     

无线传感器网络节点的低功耗设计

无线传感器网络(WSNs)能够协作地实时监测、感知和采集各种环境对象的信息,并将信息传递给系统用户主机进行分析处理。节点具有感知和路由的功能,在实际的应用中,功耗是影响节点工作寿命的关键因素。设计分析了WSNs系统功率消耗的构成,并从硬件和软件方面提出和总结了WSNs的低功耗设计方法,设计了一种低功耗的WSNs节点,并进行了测试,结果证明:该方法适合WSNs节点的应用,具有易使用、低功耗特点。     

一种面向目标跟踪的无线传感器网络分簇算法

用于目标跟踪的无线传感器网络(WSNs)一般采用分簇的系统架构,针对高密度的WSNs,设计了基于节点度数的分簇算法(CAND),该算法引入由具有相似度数的节点组成的虚拟节点的概念.组成虚拟节点的多个节点按分配的TDMA时隙轮流充当簇首.仿真实验表明:该算法在满足目标跟踪的前提下,能有效地减少簇的更新,延长整个网络的寿命.     

基于CVT模型的无线传感器网络覆盖优化

针对目前无线传感器网络(WSNs)节点随机部署时覆盖率低的不足,提出了一种质心化的Voronoi图(CVT)模型和圆覆盖结合的方法用于网络覆盖的优化方法.将网络覆盖优化问题简化,转化为每个WSNs节点各自覆盖对应Voronoi多边形区域的优化问题,降低了问题的复杂性,不仅使得WSNs的节点部署和区域划分更加合理,同时使得网络覆盖范围更佳.实验结果表明:模型能够有效提高WSNs的覆盖率,提供了更优的网络通信服务.     

基于WSNs的混凝土中钢筋腐蚀度无线监测系统设计

针对钢筋腐蚀传统监测方法的不足,提出了一种基于无线传感器网络(WSNs)的混凝土中钢筋腐蚀度远程监测系统的设计方案.该系统将WSNs技术与监测钢筋腐蚀的电化学方法相结合,利用MnO2全固态参比电极来跟踪测量混凝土结构中钢筋的腐蚀电位,选用低功耗芯片CC2530作为WSNs节点的射频收发器,将WSNs节点采集到的电位信号通过WCDMA网络和Internet发送到上位机,上位机采用Lab-VIEW软件设计一种人性化的监测界面,显示采集的混凝土钢筋腐蚀信息.实验结果表明:该系统采集到的电位信号能够较好地反映钢筋腐蚀程度,性能稳定,可靠性较强.     

基于CC1110的井下无线传感器监测网络的设计与实现

介绍了一种基于CC1110的矿井下的无线传感器(WSNs)的构建方法,包括传感器节点的硬件构成和网络拓扑结构、协议的设计.该WSNs可实时地对井下的环境参数进行检测,实验证明:系统运行稳定,效果良好.     

基于MT7623A的远程室内环境监测系统设计

为解决现有室内环境监测系统存在的布线繁琐,成本高,功耗大等问题,设计了一种基于无线传感器网络(WSNs)的远程室内环境监测系统.以CC2530为核心开发无线传感器节点,完成对环境因子的监测.基于Cortex-A7微处理器MT7623A和Linux构建网关节点,兼具高性能路由器与ZigBee协调器的功能.将节点所采集的数据发送至远程服务器,并通过二级数据融合对环境质量进行评估.初步实验表明:系统具有低功耗、组网灵活、扩展性强等优点,能够较好地满足室内环境监测的应用需求.     

一种新型唤醒机制的无线传感器网络节点设计

寿命过短一直困扰无线传感器网络(WSNs)与实际应用结合的难题。通过对WSNs工作效率低问题的研究,提出了一种新型射频唤醒机制的WSNs节点的设计方法,对降低节点的功耗和延长WSNs的寿命都有帮助。详细说明了节点设计的硬件结构和软件中的程序流程。可行性分析论证了节点的实用性和低功耗特性。     

一种用于水质监测的WSNs节点的设计与实现

提出了一种基于无线传感器网络的水质监测传感节点设计方案,该节点由传感器模块、主处理器模块与无线通信模块和能量供应模块组成,其中传感器模块采用独立的模块结构,与主处理器之间由RS-485总线相连,主处理器与无线通信模块是以符合IEEE 802.15.4协议的CC2430芯片为基础设计的。多个传感器节点采用Zig Bee协议栈实现自组网,从而构建一个参数设置灵活、节点布置快速的水质自动监测系统。     

无线传感器网络节点硬件平台设计

针对无线传感器网络(W SNs)的功能需求,给出了基于高性能先进精简指令集机器(ARM)微处理器AT91SAM7S64、射频芯片CC2420、温度传感器MAX6666和加速度传感器ADXL202的W SNs节点的设计方案;分析了系统组成和原理;重点阐述了节点的硬件设计,基于SPI总线的CC2420驱动程序设计和温度传感器信号采集驱动程序的设计;最后,对传感器网络和节点上温度传感器的准确度进行了实验测试和分析。实验中,无线温度传感器网络的精度最高可达0.25℃。     

认知增强型无线传感器节点设计

为了提高无线传感器节点及其网络的吞吐量和频谱利用率,从节点设计的角度,引入认知方法增强节点的频谱感知能力,设计了基于低功耗高速率处理器的多射频接口认知增强无线传感器节点.节点采用STR911系列的ARM9微处理器,具有4个射频接口,覆盖了ISM频段和ZigBee频段.实验结果表明,相比基于Atmega128处理器的节点,该节点具有更强的认知能力,吞吐量提高了68.41%,平均信道感知时延缩短了1.4782ms;相比于CSMA/CA方法,通信时延缩短了11.86%,链路层控制方案能够有效避免干扰对节点间通信的影响.     

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。     

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。     

一种基于GPS技术的新型无线传感网络节点设计

针对无线传感网络节点定位的需要,文章给出了一种基于高性能先进精简指令集机器（ARM）STM32系列微控制器,GPS模块以及CC2420射频通讯模块构成的新型无线传感网络节点的设计方案,分析了采用STM32微控制器性能优势,以及GPS坐标数据提取方法;文章给出了系统组成设计;重点阐述了节点的硬件设计,以及接收GPS模块数据的处理程序设计。     

一种低功耗无线传感器网络节点的设计

设计了一种低功耗无线传感器网络节点,并完成了TinyOS操作系统在该节点中的移植。该节点的硬件设计综合考虑了功耗和性能等诸多方面,与其他无线传感器网络节点平台相比功耗低、通信距离远。此外,为新的MSP430系列处理器改进了TinyOS的设计工具链环境,使得软件编写可以不局限于GCC编译器。将TinyOS操作系统移植到新节点上,实现了射频收发器CC2520的射频协议栈。     

基于无线传感器网络的入侵检测系统设计

设计了具有磁场传感器的传感器网络硬件节点,从元器件选择到硬件电路设计均体现了无线传感器网络低功耗的特点,同时对磁场传感器的输出信号进行详细测试和深入分析。该节点可以对进入其监测区域的具有铁磁特性物质,如车辆、坦克和装甲车等目标实现有效检测并报警。针对传感器节点处理器和能量资源有限的特点,设计了简单有效的入侵检测算法,并在实验平台上验证了节点和算法设计的可行性和有效性。     

基于WSN的汽车尾气监测系统汇聚节点硬件设计

汽车尾气是环境污染的重要来源之一,描述了一种使用无线传感器网络对汽车尾气实时在线监测的方法.为实现系统中汇聚节点需要处理大量数据,通信方式多样的功能,提出了一种以ARM7处理器作为汇聚节点控制器的硬件设计方案.分析了基于无线传感器网络的汽车尾气监测系统汇聚节点的设计需求,进而介绍了其系统构成,最后详细说明了汇聚节点的硬件设计与实现.     

按需能量多路径的路由协议研究

微机电系统、处理器、无线通信及存储技术的进步促进了无线传感器网络的飞速发展,使得无线传感器网络成为一种全新的信息获取和处理技术,也因此与传统网络有着许多不同之处.介绍了无线传感器网络的特点及其通信协议体系结构,着重讨论了传感器网络路由协议的设计问题.在分层模型基础上,动态地选择汇聚节点和分层模型的能量多径路由协议可使能量均衡,延长网络寿命,提高数据转发率,这也是传感器网络路由设计的主要目标.