ZigBee的msstatePAN协议栈移植

在无线传感器网络节点上移植了msstatePAN协议栈,并用2个节点完成组网,实现了网络协调器和设备节点的数据互传,验证了无线传感器网络节点硬件设计的合理性和协议栈移植的正确性。     

一种使用TCP/IP协议实现无线传感器网络互连的新型设计

传统的TCP/IP协议栈由于规模庞大而不能用于资源有限的无线传感器网络,在分析无线传感器网络环境的基础上,研究针对无线传感器节点的TCP/IP协议栈的设计,引入协议的头标压缩技术,提出一种采用两种节点、两种栈设计的新型模型.模型中除普通节点外附加了少量的超级节点,普通节点采用压缩TCP/IP协议,超级节点实现压缩和标准TCP/IP协议之间的转换,并保证每一个节点与外部Internet高效无缝的连接.     

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。     

双频无线传感器网络节点硬件结构设计

对无线传感器网络节点进行了研究,提出2.4GHz、433MHz双频传感器节点的硬件结构设计,双频无线传感器节点既可工作于2.4GHz基于ZigBee协议进行短距离、低功耗通讯,也可工作于433MHz利用射频功放电路进行远距离通讯,可按不同的无线通讯协议和网络体系结构来构建无线传感器网络,为该领域的研究提供了优异的实验平台.     

基于IEEE802.15.4无线传感器网络的IPv6协议栈

基于IPv6overIEEE802.15.4的无线传感器网络是目前研究的一个热点。其中,设计适合传感器节点的嵌入式IPv6协议栈是一个关键。本文在分析了IEEE802.15.4和无线传感器网络的特点后,针对这些特点提出一种嵌入式IPv6协议栈的设计方案;并在本文的最后,总结了设计时要考虑的关键因素。     

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。     

功率自适应的传感器网络及其应用

基于IEEE802.15.4协议的无线传感器网络要求其节点间的通讯距离在10m左右.可是,在一些随机组网的应用场合,我们发现,一方面很难确保节点间的分布距离都在所要求的范围内,另一方面又要求每个传感器节点的数据必须被准确获得,这种情况下直接使用基于IEEE802.15.4协议的无线传感器网络存在问题.针时该问题,本文提出了一种功率自适应传感器网络解决方案,包括功率自适应协议、及其软硬件实现方案.基于该方案,本文利用Crossbow公司的MICAz节点构建了一个通信距离自适应、低功耗、高可靠性的传感器网络,并进行了实际测试与验证.     

基于无线传感器网络的环境参数测量仪设计

基于无线传感器网络设计了环境参数测量仪,传感器节点采用超低功耗的CC2430射频芯片,并移植了完全符合ZigBee 2006标准的协议栈,在协议栈上运行数据采集应用程序,能够实时地采集周围环境的温度和湿度等环境参数,并将数据通过无线传感器网络传输给与之相邻的路由节点,最终实现多点参数采集;主要对传感器节点的软硬件设计进行了介绍,硬件方面重点介绍了数据采集模块、电源模块的接口设计;软件方面重点介绍了节点程序的设计过程,并以AD转换模块为例,给出了一个应用程序组件中配件和模块的软件;该设计硬件简单可靠,软件编程容易,可方便的移植到其它控制系统中,经测试具有良好的测量精度和实时传输功能.     

基于SimpliciTI协议的无线传感器网络设计

针对GPRS、ZigBee、WiFi等国际标准无线传感器网络通信协议价格高、对硬件要求高等问题,提出采用适用于小型射频网络的低功耗SimpliciTI协议设计无线传感器网络的方案。首先介绍了SimpliciTI协议的基本原理;然后给出了一种采用CC2500射频收发芯片和MSP430超低功耗微处理器芯片的无线传感器节点的电路设计方案,并介绍了基于SimpliciTI协议的无线传感器网络的组网及通信过程;最后介绍了基于距离的无线传感器网络定位算法,并针对常用的多边定位算法误差较大的问题,提出了一种改进的定位算法,即通过实际距离和估算距离的误差平方最小化来计算节点坐标的误差修正值,并采用二维双曲线算法修正未知节点的初始定位坐标,从而提高定位精度。     

无线传感器网络上超轻量化的IPv6协议栈

通过研究无线传感器网络中的树型拓扑结构、适配层的功能和IPv6协议，依据6LowPAN草案，对标准IPv6协议进行裁剪。设计并实现了一种应用在无线传感器网络通信节点上的超轻量化的IPv6协议栈，减少了代码空间和降低了协议自身的通信开销，满足了无线传感器网络中通信节点资源极其稀少和低功耗的需要。     

基于蓝牙的无线传感器网络节点设计与实现

根据传感器网络技术的应用发展需求,设计了一种基于蓝牙和LPC2114的无线传感器网络节点。介绍了节点总体架构以及各硬件模块:传感器模块、数据处理模块、无线通信模块和电源模块的设计,阐述了蓝牙无线传感器网络的组网方法。设计的传感器网络节点性能稳定,具有较强的实用价值。     

一种适用于复杂环境的冗余检测算法

在无线传感器网络中,由于节点能耗的不均衡导致节点感知半径的不同.针对这种复杂环境的应用,提出了一种分布式冗余检测算法,给出了相应的冗余检测准则,并对该准则的合理性进行了理论分析.在保持网络原始覆盖质量的前提下,能够更充分地检测冗余节点.仿真实验表明,复杂环境中节点感知半径相同时,算法激活的工作节点数目少,冗余检测完整;感知半径不同时,算法仍能充分、有效地检测冗余节点,从而节省能量、延长网络生存时间.     

无线传感器网络在环境监测中的应用

介绍了无线传感器网络在环境监测领域的应用背景和国内外研究现状,展望了无线传感器网络在其它相关领域的应用前景。对SO2区域监测使用的无线传感器网络节点硬件结构和前端传感器放大电路进行了设计,详细说明了各部分电路的芯片选型和要点。给出节点调试的方法和结果。提出了基于无线传感器网络的SO2区域监测系统的网络构建方案,并对系统上位机软件中的监控和数据库软件进行了分析和设计。最后叙述了系统良好的可扩展性和兼容性。     

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.     

层次拓扑结构的无线传感器网络能量模型

能耗效率是无线传感器网络中非常重要的性能指标。为了提高网络能耗效率,研究无线传感器网络中的能量模型是非常必要的。针对无线传感器网络层次拓扑结构模型,根据传感器节点工作能耗特点和在网络中承担的不同角色,推导出普通传感器节点、簇头节点能耗模型;并对单跳和多跳两种传输方式的网络能耗以及能耗最小时的最优簇头数进行理论分析和计算,对比了不同传输方式的网络能耗。通过理论分析推导出网络能耗和最优簇头数公式,将为设计能量有效的无线传感器网络拓扑结构算法和通信协议提供指导和理论基础。     

一种节能的基于定位的传感器路由算法

基于定位的无线传感器路由算法普遍存在节点能耗过快及能耗不均衡的问题。借鉴SELAR算法的思想,提出一种节能的定位路由算法EELAR。该算法通过选取转发代价最小节点作为中继节点实现数据转发,而转发代价由节点位置和能耗综合计算得出。针对能耗问题,该算法还引入了睡眠机制,节点根据自身能耗随机睡眠。实验证明,该算法使无线传感器网络能耗更均衡,能有效延长整个网络的生存时间。     

一种基于节点多角度信任的无线传感器网络

基于通信的信任模型不能完全解决无线传感器网络面临的安全威胁和节点能量不足的问题.提出一种基于节点通信、数据和能量相结合的信任模型,将传感数据和节点能量加入节点信任评估因素中,通过不同的信任计算方法得出各自的信任值,建立一个节点更加可信的无线传感器网络.模拟实验结果表明.基于通信一种因素的信任模型不足以决定一个节点的可信性,基于多角度的信任模型能够更简单、准确地判断一个节点的可信性.     

能量限制的连通支配集分布式构造

在无线传感器网络中,通常采用连通支配集来构成一个虚拟骨干网以进行分层路由。在支配集中的节点的耗能相对其它节点要多,虚拟骨干网的生存周期由剩余能量最小的传感器节点决定。提出了一个有能量门限限制的连通支配集分布式构造算法,算法的主要思路是从任一节点开始,采用邻域深度优先搜索,当一个方向搜索结束时再回朔搜索其它方向来形成连通支配集;若某一支配点的邻域中的节点能量小于门限值,则回朔搜索其它方向来形成支配集。     

一种无线传感器网络的设计

介绍了一种小型的无线传感器网络的设计,并具体描述了节点的硬件和软件的设计过程.并为研究大型无线传感器网络提供了一个实验平台,利用本系统配制不同的传感器可以形成用途不同的无线自组传感器网络.     

无线传感器网络的一种数据管理底层协议

以数据为中心(data-centric)的数据管理是当今公认的无线传感器网络数据管理模式,由于其通讯量小、可扩展性好、适应网络规模和拓扑变化等优良性能而受到日益广泛的关注。提出一套适用于无线传感器网络的数据管理底层协议,其基本功能是利用传感器节点的数据通讯和存储能力,使某区域的数据(包括历史数据)总保存在离该区域最近的传感器节点中,而不随最初采集该数据节点的关闭或移动而丢失或移动。该协议在网络中建立起的结构稳定性,使网络中的数据查询过程避免了因网络拓扑的动态变化造成的访问中断和路由更换,为以数据为中心(data-centric)的数据管理的可靠实现提供了支持。