基于CAN总线智能传感器网络应用层协议设计

以智能传感器网络为背景,在CAN V2.0技术规范的基础之上提出了基于CAN总线的智能传感器网络的应用层通信协议。首先根据传感器之间相互独立,数据传输量小的特点设计了一种扩展帧的数据传输格式。设计了方便快捷的设备管理机制、数据收发机制及测试界面,实现了智能传感器网络的数据传输,解决了针对智能传感器网络数据交互的问题。最后利用协议分析仪CANalyst-Ⅱ进行了实验测试,验证了协议的有效性。     

网络化智能传感器中的以太网接口设计

当前传感器向着微型化、数字化、智能化、网络化的方向发展,论文从网络化智能传感器的结构和特点入手,结合以太网和TCP/IP协议的功能特点,以W78E58单片机为核心控制器,以8029芯片为网络接入模块,提出了一种基于以太网的智能传感器设计思想,重点论述了该网络传感器的网络接口的软硬件设计方法。实验表明,采用该方法设计的以网络传感器具有良好的检测性能和网络通信性能,并且具有成本低廉、结构简单、组网灵活等优点。该网络传感器已经成功应用在广东省农业现代化的环境因子网络测控平台上。     

网络化智能传感器中以太网接口设计

当前传感器向着微型化、数字化、智能化、网络化的方向发展,论文从网络化智能传感器的结构和特点入手,结合以太网和TCP/IP协议的功能特点,以W78E58单片机为核心控制器,以8029芯片为网络接入模块,提出了一种基于以太网的智能传感器设计思想,重点论述了该网络传感器的网络接口的软硬件设计方法.实验表明,采用该方法设计的以网络传感器具有良好的检测性能和网络通信性能,并且具有成本低廉、结构简单、组网灵活等优点.该网络传感器已经成功应用在广东省农业现代化的环境因子网络测控平台上.     

基于Zig Bee协议的温度湿度无线传感器网络

阐述了一种温度湿度智能数据采集的无线传感器网络,介绍了传感器节点的软件与硬件设计.该系统基于Zig Bee无线通信协议设计,克服了有线传感器网络的局限性,避免了其他无线通信技术的高功耗的缺点,节点成本低、网络容量大、生存周期长.实验结果表明:温度测量精度为1℃,湿度精度为3%RH,可以广泛用于环境检测.     

基于传感器网络的智能环境监控系统的实现

针对传统监控系统构架的弊端,提出了基于无线传感器网络的分布式智能环境监控系统的方案和实现。监控节点除了与中心节点通信外,各监控节点之间也可进行通信,并设计了通信协议,实现了无线传感器网络的路由算法—低功耗自适应聚类路由（LEACH）协议和门限敏感的高效能传感器网络（TEEN）协议。同时,在通信失效的情况下,监控节点能启动智能自处理机制,使异常情况的灾难损失达到最小。实验证明：本系统相比传统监控系统具有更好的灵活性与稳定性。     

用于环境监测的ZigBee无线传感器节点设计

温室环境监测采用基于ZigBee技术的智能网络化传感器有着很明显的优势。ZigBee网络容量大、功耗低、易于扩充并且支持自组织组网。该文设计了一种ZigBee无线传感器监测节点,介绍了基于ZigBee协议构建的无线数据采集网络,包括传感器节点的软、硬件设计。实验证明：节点工作状况良好,整个网络具有较高的可行性,可以实现对环境温湿度、光强等信息进行实时、准确的监测。     

网络化智能水质传感器的设计与实现

网络化智能传感器是当代传感器技术的重要发展方向。从网络化智能传感器的结构和特点入手,论述了一种基于TCP/IP协议的网络化智能水质传感器的软、硬件设计方法。实验证明,采用该方法设计的智能传感器具有良好的检测性能和网络通信性能。     

基于E-Web的智能传感器设计与实现

网络化智能传感器是当代传感器技术的重要发展方向,本文从网络化智能传感器的结构和特点入手,系统论述了一种基于TCP/IP协议的E-Web智能传感器的软、硬件设计方法.实验证明,采用该方法设计的智能传感器具有良好的检测性能和网络通信性能.     

基于6LoWPAN的无线传感器网络路由协议*

提出了一种基于6LoWPAN传感器网络的路由协议,对协议中适配层的设计、传感器网络的路由实现以及精简IPv6报文头部等过程进行了阐述。在网络模拟环境下对本协议与Mesh路由协议的数据包接收率、平均延迟时间以及平均消耗能量等性能参数进行了比较分析。实验数据表明,本协议具有更好的性能。     

基于复用与跨层技术的智能传感器的设计

智能传感器的设计是网络控制系统设计的重要内容。在工业以太网TCP/IP模型中,可以应用协议复用和跨层技术。基于复用和跨层技术,介绍了智能传感器的硬件和软件设计的过程。通过复用技术的应用,实现了传输层的多种协议的复用和分用;通过跨层技术的应用,实现了UDP/TCP协议在智能传感器这类现场设备中的应用。通过实验,对UDP/TCP的实时性能和复用效果进行了测试和比较,说明了复用的可行性和不同协议下实时性能的差异性,同时也说明了智能传感器设计的可行性和正确性。     

基于物联网的智能家居远程无线监控系统设计

基于ARM920T内核的S3C2440、嵌入式Web服务、QT技术、无线组网技术,设计了智能家居监控系统,系统由智能家居主机、ZigBee/Wi-Fi无线传感控制网络、智能家居客户端软件组成。系统完成了智能家居主机的硬件和软件设计：在ARM平台上移植嵌入式Linux操作系统;使用gSOAP工具建立嵌入式Web服务;配置USB转串口驱动、无线Wi-Fi网卡驱动;组建ZigBee无线传感控制网络,完成对协调器节点以及终端节点的程序设计,制定了数据通信协议;使用QT技术设计客户端程序。最后,重点测试ZigBee网络的建立、终端节点入网和传感器节点数据传输。测试结果表明网络中的传感器节点能够将检测的信息传送到协调器中,智能家居客户端软件能够通过智能家居主机完成对家居环境的远程监测和控制。     

无线传感器网络S-MAC协议的分析与改进

无线传感器网络是一项新兴的技术,能广泛应用于环境监测、智能空间、医疗系统和机器人开发等领域,媒体接入控制协议(MAC)是保证该网络高效运行的关键协议之一.分析一种经典的MAC协议:S-MAC协议,对该协议存在的问题进行了探讨并提出一些改进的措施.     

基于智能手机传感网的室内老年监护系统平台

针对老年人监护需求的日益增长,提出了一种基于手机麦克风传感网络的监护平台设计。该平台利用搭载麦克风的智能设备进行音频信号采集,以Wi-Fi作为基础网络,支撑上层MQTT物联网协议传输数据与指令,并将基于能量比的声学几何定位算法作为监控的核心功能。首先使用Matlab仿真实验证实了定位原理的合理性和算法的可行性;然后对四部异质Android设备进行麦克风特性测试并修正算法参数;最后搭建了测试平台,实验表明此平台达到了可用的定位精度。     

基于6LoWPAN的智慧校园空调监控系统设计

针对总线制空调监控系统存在布线施工成本高、联网结构复杂、维护难度大等问题,设计了一种基于6LoWPAN的智慧校园空调监控系统。首先给出了系统的整体功能及网络架构;然后,给出了传感器节点、系统核心模块及网关节点的硬件设计;接下来对6LoWPAN协议及简化进行了描述,给出了系统嵌入式软件的设计;最后给出了相关的空调控制策略。测试和实验结果表明,该空调监控系统具有结构简洁,扩展性高,实时在线响应,有效解决了校园空调物联网的信息互联问题,利用云平台智能管理达到节能减排目标。     

基于NI无线传感器网络的智能家居监控系统

为了快速、准确监控家居环境中的某些参数, 构建了一种基于NI无线传感器网络的智能家居监控系统. 系统由多组传感器分别采集温湿度、烟雾、盗情等环境数据, 通过NI无线传感器网络节点以无线网络的方式将数据发送到上位机PC, 在PC端利用LabVIEW软件编程对数据进行判断处理与控制, 取得了良好的人机交互界面. 其中, 详细介绍了系统的软件设计流程. 该智能家居监控系统具备NI无线传感器网络的特性—低功耗、实时性好、易扩展、可远程监控等优点. 在智能家居领域具有广阔的市场前景和应用推广价值.     

基于无线传感器的远程测控系统的设计与实现

论述了以通用分组无线业务(GPRS)网络为通信平台的远程无线测控系统的设计与实现。结合IEEE1451.2标准的智能传感器,提出了基于TCP/IP协议的无线网络化智能传感器的概念,给出了传感器的功能模型,描述了其设计与实现过程。最后,介绍了测控系统的应用。     

Analysis of low power wireless links in smart grid environments

Recently, wireless sensor networks (WSNs) have been used in various smart grid applications, including remote power system monitoring and control, power fraud detection, wireless automatic metering, fault diagnostics, demand response, outage detection, overhead transmission line monitoring, load control, and distribution automation. However, harsh smart grid environment propagation characteristics cause great challenges in the reliability of WSN communications in smart grid applications. To this end, the analysis of wireless link reliability and channel characterizations can help network designers to foresee the performance of the deployed WSN for specific smart grid propagation environments, and guide the network engineers to make design decisions for the channel modulation, encoding schemes, output power, and frequency band. This paper presents a detailed analysis of low power wireless link reliability in different smart grid environments, such as 500 kV outdoor substation environment, indoor main power control room, and underground network transformer vaults. Specifically, the proposed analysis aims to evaluate the impact of different sensor radio parameters, such as modulation, encoding, transmission power, packet size, as well as the channel propagation characteristics of different smart grid propagation environments on the performance of the deployed sensor network in smart grid. Overall, the main objective of this paper is to help network designers quantifying the impact of the smart grid propagation environment and sensor radio characteristics on low power wireless link reliability in harsh smart grid environments.     

基于无线传感器网络的电机运行状态监测系统设计

针对电机运行状态监测系统的特点,结合无线传感器网络,采用实施简便、性能可靠的定向洪泛路由策略,设计了新型的电机运行状态无线网络监测体系。应用Atmega128和CC2420设计了无线传感器网络的硬件系统,并使用该网络对异步电机定子的温度进行监测,实验结果表明该系统能对温度信号进行实时有效的采集。     

基于IPv6的无线高原冻土监测系统

设计了一种新型的高原冻土监测系统。采用ARM7内核的MCU进行控制,并基于IPv6协议利用IPv6技术和GPRS技术相结合的方式,建立了可自组网的无线传感器网络,实现了对指定区域环境参数的实时监测。系统使用了多个土壤水分传感器、温度传感器、二氧化碳传感器、氮气传感器对高原冻土环境进行全方位实时观测。各监测点将数据通过基于IPv6的无线网络传送给汇聚节点,汇聚节点再通过GPRS网络将数据传送给监控中心。监控中心可以对数据进行记录和分析,更好地指导环境保护和建设工作。     

无线传感器网络下多因素身份认证协议的内部人员攻击

无线传感器网络技术一经提出,迅速得到学术界、工业界的广泛关注,在国防军事、环境监测、智能家居、健康护理等领域发挥着重要作用.身份认证是保障无线传感器网络实时访问的关键安全技术.基于增强的攻击者模型,提出一种被长期忽略的内部攻击威胁,对无线传感器网络环境下的两个代表性认证协议进行了安全性分析.指出Mir等人的协议无法抵抗内部攻击和智能卡丢失攻击,且未实现前向安全性;指出Fang等人的协议同样无法实现所声称的前向安全性特性,且对内部攻击和智能卡丢失攻击是脆弱的.针对协议具体失误之处,提出相应的解决方案.总结了7类应对内部攻击的解决方案.指出了现有方法的不足,提出了合理的解决方案.