基于Zig Bee与GPRS的水产养殖环境无线监控系统的设计

针对目前国内水产养殖环境监控系统的研究现状,综合传感器技术、Zig Bee无线传感器网络技术和GPRS通信技术,设计并实现了一个无线监控系统.提出了一种改进的无线传感器网络路由协议,可降低路由消耗,提高可靠性.实验结果表明:系统可远程监控养殖环境现场,改进后的路由协议也更适用于水产养殖环境监控系统.     

基于多Sink节点的煤矿巷道无线传感器网络路由协议

针对传统的单Sink节点无线传感器网络应用于煤矿安全监控系统中时,远离巷道口的传感器节点无法及时、准确地将巷道深处的监测数据传输到巷道口Sink节点的问题,提出一种适用于长带状结构煤矿巷道的基于多Sink节点的无线传感器网络路由协议。该协议引入多Sink节点的无线传感器网络结构和非均匀成簇的思想,采用基于多Sink节点的功率控制算法和非均匀成簇算法,对各个Sink节点的最优通信半径、发射功率、簇首的选择和非均匀竞争半径的计算进行优化。仿真结果表明,该路由协议在连通度、延时和网络生存期上具有优势,可有效降低无线传感器网络整体能耗,延长网络生存期。     

低开销的无线传感器网络下行路由协议

下行路由是无线传感器网络路由的一个重要组成部分.利用分布式编址算法为每个节点分配一个下行地址,在转发下行报文时,中间节点利用目的地址即可确定下一跳节点,从而可以通过单播转发实现基站到单个传感器节点的下行通信.在TinyOS上实现了编址算法和下行路由,仿真结果表明和基于广播转发的下行路由协议相比,该协议可以大幅减少报文转发次数,降低了路由开销.同时,因为减少了通信冲突,该下行路由协议对上行数据传输的影响也较小,适合那些既需要上行通信也需要频繁进行下行通信的无线传感器网络使用.     

无线传感器网络路由协议GEAR的改进

无线传感器网络（WSN）有着广阔的应用前景,作为传感器网络关键技术的路由协议也成为研究的热点之一,利用地理位置信息设计的路由协议逐渐成为主流。本文针对无线传感器网络的路由协议GEAR存在的＂无效节点区域＂问题,分析了GEAR协议及造成无效节点的原因,并提出了一种改进方案。通过Hello消息交换机制实现节点间邻居信息的交换,并通过中间节点的转发实现对无效节点区域问题的规避。     

一种面向移动监控型网络的分簇路由协议

传统的无线传感器网络(wireless sensor network,WSN)中节点是基本保持静止的,使网络中的节点具有移动性可以改善WSN功能;针对移动监控型无线传感器网络中拓扑结构改变频繁,传统的路由协议不能适用的问题,提出了一种基于分簇的移动性路由协议(mobile cluster routing protocol,MCR);该协议包含一个分布式分簇算法(distributed cluster algorithm,DCB),此算法充分考虑了节点移动性和剩余能量,通信复杂度比较低,分簇效率很高;同时,针对节点移动,协议中提出了一种注册机制,通过这种机制可以实现在移动过程中的信息交互;实验表明,MCR协议能够有效提高在移动环境下的网络性能。     

基于单向多汇聚节点的WSN分层路由协议

针对分层无线传感器网络的簇首节点容易成为网络瓶颈制约网络性能的不足,提出一种低能耗的路由协议。采用多汇聚（Sink）节点模式来构建网络,利用RSSI（接收信号强度指示）测出各传感器节点与各Sink节点之间的距离,并依据距离的远近为Sink节点划分作用域。通过传感器节点单向与所属Sink节点通信来降低簇首节点的负担。仿真实验结果表明提出的路由协议能有效克服簇首节点网络瓶颈问题,从而降低网络能耗,提高网络生存时间,对于无线传感器网络应用于大范围数据收集的网络具有重要的价值。     

一种基于簇首生成树的传感器网络分簇路由协议

针对无线传感器网络中分簇路由协议LEACH存在的不足,提出了一个以簇首最小生成树为簇间路由树的改进协议LEACH_CHMST。该协议摒弃了标准LEACH中簇首与sink采用简单单跳直接通信的策略,由处理能力相对较强的sink节点发现并生成覆盖全体簇首节点的最优路由树,并实现簇首到sink的多跳通信以节省节点通信能耗。实验仿真表明,与标准LEACH协议相比较,新的协议显著提高了网络的生存时间,节省了全网的节点能耗,特别适用于大规模无线传感器网络的应用环境。     

一种基于能量感知无线传感器网络多路径路由机制

目前,无线传感器网络在智能环境检测,灾难控制,战场侦察,安全监视方面取得了日益广泛的应用,引起人们日益关注,在分析无线传感器网络能量消耗特征的基础上,基于Markov模型提出了无线传感器网络节点能量消耗模型,改进了无线传感器网络多路径路由协议。仿真结果表明,与传统的多路径路由机制相比,能够有效地降低无线传感器网络节点能量消耗,提高网络生存时间。     

一种基于能量感知无线传感器网络多路径路由机制

目前,无线传感器网络在智能环境检测,灾难控制,战场侦察,安全监视方面取得了日益广泛的应用,引起人们日益关注,在分析无线传感器网络能量消耗特征的基础上,基于Markov模型提出了无线传感器网络节点能量消耗模型,改进了无线传感器网络多路径路由协议。仿真结果表明,与传统的多路径路由机制相比,能够有效地降低无线传感器网络节点能量消耗,提高网络生存时间。     

基于外层空间的无线传感器网络组播路由协议研究*

研究航天器部署在火星表面的无线传感器节点,首次提出了外层空间无线传感器网络(outer space wireless sensor network,OSWSN)的概念,指出该网络的节点以自组织方式组网。基于已有的地面无线传感器网络经典组播路由协议,结合无线自组织网络组播协议建树思想,设计应用于外层空间无线传感器网络的OSWSNMP（OSWSN multicast protocol）。与已有的MAODV组播路由协议以及应用于地面无线传感器网络的EMRS组播路由协议进行比较,在NS2上搭建OSWSNMP仿真环     

Linux机群负载监控系统设计与实现

机群系统的管理,需要通过负载监控系统来了解机群负载状况。本文介绍了为胜利油田计算中心设计和开发的Linux机群负载监控系统。通过读取proc文件系统,获得机群结点的实时运行信息;主监控模块采用Java语言设计,利用Java良好的跨平台性,实现对机群负载的跨平台监控;数据和控制命令通过TCP协议传输,可以在联网的任何一台计算机上对机群进行远程监控。     

基于msstatePAN协议栈的无线传感器网络设计

本文介绍一种采用msstatePAN协议栈和嵌入式技术开发的无线传感器网络,重点介绍了msstatePAN协议栈下应用程序的设计,该网络由Modbus TCP无线基站、无线路由和无线传感器节点组成树形拓扑结构,系统传输速率可达250kbps,节点数可达上百个,节点功耗小于10mW,通过增加无线路由通信距离可达几公里,能广泛应用于精准农业、环境监测等领域。     

基于博弈的域间路由协同监测激励策略

域间路由协同监测无需扩展原有BGP协议、支持增量部署且实现成本低,是目前解决域间路由系统安全问题较为有效且可行的一种方法.然而参与节点的行为自治、多变,在协同监测过程中或者隐藏部分路由信息或者共享路由信息的意愿较低,致使难以获取到足够全面、详细的路由监测信息,从而降低了域间路由协同监测的可用性.将上述问题抽象为非合作博弈问题,并基于博弈论的思想,提出一种域间路由协同监测激励策略GTIS.利用信誉状态参数量化描述节点的行为表现,然后根据节点在各次信息交互时的行为策略选择,对其信誉状态进行动态调整,从而以获取更大的长期收益为驱动,鼓励节点选择友好的行为策略.同时制定"人性化"的惩罚机制遏制节点的投机行为,对行为多次偏离的节点进行叠加惩罚,有效区分"初犯"节点和"惯犯"节点.实验结果表明,GTIS策略能够有效激励节点积极、诚实地参与协同监测,提高协同节点间信息交互的成功率,为域间路由协同监测的高效运行提供有力支撑.     

基于Cortex-M3处理器和CC2430的无线网关设计

本文以cortex M3处理器STM32F 107和CC2430为核心,采用UIP协议栈和mCOS Ⅱ实时操作系统,设计了2.4Gllz带宽的无线网关,该网关可以通过Modbus TCP协议与组态王等组态软件相连,与配套的测量节点组成监测网络,通过msstatePAN 协议通信,用于精准农业、压力监测等领域.     

基于WiFi的室温氢气检测系统的设计与研究

为了提高氢能源及相关领域中对氢气泄漏的在线监控水平,采用基于MoO3纳米线的室温高性能半导体氢敏元件作为传感探头,以基于Cortex-M3内核的32位低功耗微控制器STM32F103VCT6为主控芯片,采用WiFi终端为客户端,利用路由器组网并以上位机做服务器,通过AT指令和TCP/IP网络传输协议等技术,结合Labview软件平台开发可视化控制和测量结果显示界面,组建了一套包含数据采集、泄漏报警、氢气浓度显示等多功能的氢气泄漏无线监测系统。该系统可通过采集环境中的温、湿度信号对传感探头检测结果进行校正,从而实现大气条件下对待测环境中氢气含量的准确监测,具有低成本、低功耗、响应速度快、监控距离远、组网简单等优点,其无线传感模式可解决产氢、用氢领域传感系统布线困难的问题,还可根据实际需要改变传感器节点的数量和客户端用户界面,具有较强的扩展性。     

矿井临时施工点安全监测传感器网络设计

针对矿井临时施工点安全监测网络存在的问题,提出了一种基于无线传感器的安全监测网络,设计了系统的网络结构及通信协议,并对传感器节点的硬件电路进行了着重讨论.系统具有组网灵活、数据传输量大、准确率高等优点.     

结构化P2P网络上可靠的基于内容路由协议

在结构化P2P网络上构建基于内容的发布/订阅系统,可以很好地支持大规模、高度动态的分布式应用.然而,现有的基于内容的路由协议在P2P网络上只能提供弱的可靠性保证.根据结构化P2P网络的路由协议的特点,设计了一种新型的基于内容的路由协议--基于编码区间的路由(identifier range based routing,简称IRBR)协议.IRBR协议具有良好的容错性,只要事件的发布者与订阅者之间在P2P网络中是可达的,则订阅者一定能够收到它所订阅的事件,且只收到一次.同时,该协议也比现有的协议具有更高的事件路由效率.在Pastry上开发了一个原型系统,模拟实验表明了该协议的效率和容错性.     

基于无线传感网的温室大棚智能监控系统的研究

为了实现对温室大棚环境数据的有效监控,设计了基于无线传感网络的智能监控系统.系统的无线传感网络采用层次结构的路由协议,针对LEACH分簇算法和PEGASIS链路算法进行了融合和改进,提出了一种适用于温室大棚的链簇式路由协议.无线传感节点的设计采用了无线收发芯片nRF24L01+和微控制器STM32,汇聚节点可通过GPRS模块将环境数据上传到远端上位机PC,从而实现数据的远程监控、存储和图表分析显示等功能.     

面向设施环境的无线分布式监控系统

针对传统温室环境有线监控系统存在的问题,提出一种3级结构的无线分布式监控应用方案,主控制器节点和终端节点之间采用支持动态多点接入的跳频通信,并开发出有效的点对多点协议。采用力控组态软件设计实时监控平台,实现工业组态软件与中国农业的结合。系统的试运行效果良好,具有较优的通用性、可扩展性。     

基于无线传感网的气体扩散立体监测系统设计

针对气体在开放式空间扩散的问题,手机了基于无线传感网的气体扩散立体监测系统。监测系统由多个无线传感器节点和基站组成。低功耗设计的无线传感器节点具有无线通信、串行通信、GPS自定位、计算控制等功能,传感器节点之间通过MESH网络实现多跳组网通信。实时操作系统上运行的网络协议可提高系统运行的实时性和可靠性。系统上位机软件能够显示气体在三维空间中的扩散情况,并显示天气状况和节点的剩余电量信息。通过外场测试表明,该系统能够实时监测含磷气体扩散情况,为防止进一步造成较大的损失提供可靠的信息。