基于WSN的精准农业远程环境监测系统设计

准确和实时的获取农作物生长的环境信息是实施和推进精准农业的基本前提。在对现有农业环境监测系统和无线传感器网络充分研究的基础上,构建了基于无线传感器网络的精准农业监测系统的设计方案,介绍了系统的总体结构及软硬件设计,提出了三层监测网络结构,详述了无线传感器网络的构建及数据传输过程,结合GPRS网络实现了信息的远程实时交互...     

基于ARM的建筑能效数据采集机器人设计

设计了一种应用于建筑能效数据采集的室内履带机器人。该履带机器人在室内环境中通过无线传感器网络和惯性导航系统联合定位的策略,到达目标位置采集无线传感器结点信息,最终完成建筑物内部的建筑能效数据采集任务。采用ARM系统的设计方案,使用电子罗盘、加速度和转速等传感器,结合无线传感器网络的RSSI技术实现了机器人的行驶和定位功能。     

基于无线传感器网络的信息采集监测系统设计

基于B/s架构的无线传感器网络远程信息采集系统存在着实时性差、安全性差等特点,特别是在数据传输量大的情况下尤其突出.设计并实现了一种基于C/S架构的无线传感器网络信息采集监测系统.该系统采用自主研发的Node433TM无线传感器网络通信协议栈和基于ARM9的无线传感器网络嵌入式网关.系统具有实时响应性强,可靠性高的特点,可应用于数据传输量大的传感器网络数据采集与监测.     

基于6LoWPAN的嵌入式多网关系统设计与实现

6LoWPAN是一种在IEEE802.15.4标准基础上IP化实现无线传感器网络的技术。在现有单目的导向的有向无环图（DODAG）环路由协议标准下,存在围绕单边界路由器的网络拥塞和能耗问题。设计了一种嵌入式6LoWPAN多网关协议和系统,嵌入式网关节点具备双模通信功能,可实现无线传感网（WSN）和固定IPv6网络的物理连接,双模网关通过固网建立与6LoWPAN根边界路由器之间的IP隧道来实现上下行路由。通过对现有6LoWPAN协议标准的补充和优化,使双模节点具有网内和网际路由能力,从而实现多网关架构和多径路由功能。优化的多点互通拓扑位置和流量分担算法实现上下行链路的有效负载平衡,也减小了节点多跳路由能耗。通过对多网关平台进行实验测试,并与单网关系统对比测试,结果表明该方案不仅实现了6LoWPAN在以太网的多点接入,降低了网络内数据传输时延和丢包率,并且提升了网络整体吞吐量。     

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.     

基于Basic RF的智能家居无线传感系统设计

基于物联网的思想,设计了智能家居无线传感系统,该系统由两大块组成,一是基于CC2530的无线传感器网络,一是基于AR M的网关。其中,通信协议采用TI公司的无线传输协议Basic R F。用户还可通过电脑、手机等客户端访问网关,实现远程监控的功能。     

农产品冷链配送监测系统的设计与实现

针对农产品冷链配送环境难以得到有效保证这一问题,利用基于移动蜂窝通信的窄带物联网技术(NB-IoT)和无线传感器网络(WSN)技术,设计了农产品冷链配送监测系统。该系统利用传感器模块、继电器模块,实现了冷链配送车厢内环境信息的采集和设备的实时控制;以MSP430单片机和CC1101无线芯片为核心,搭建了WSN,实现了环境数据在终端节点和协调器节点的无线传输;利用基于移动蜂窝通信的NB-IoT,实现了本地环境数据的远程无线传输。基于浏览器/服务器(B/S)架构,设计了农产品冷链配送监测系统。通过该系统,完成了农产品冷链配送过程中环境数据的实时显示和存储,以及对相关设备工作状态的远程控制。测试结果表明,该系统虽然受到车厢内杂物和车厢本身对信号的影响,造成数据传输的丢包和时延,但仍能较好地满足农产品冷链配送的应用需求,实现了对农产品冷链配送车厢内各种环境信息的实时监测和设备的远程控制。     

基于物联网的家居室内环境在线监控系统研究

研究了物联网架构下的家居室内环境在线监控系统。系统通过基于ZigBee的无线传感器网络对室内环境进行监控,由远程智能监控平台与主协调器通信接收传感器感知数据并上传至服务器集群的数据库,经过云服务层处理,将监测数据和室内环境舒适度在Web应用服务系统实时显示,并通过远程智能监控平台实施远程控制终端设备。实验证明,该系统可有效地监控室内环境,高效地处理数据,实现了"高效、节能、安全、环保"的智能家居应用。     

楼宇能源管理系统设计与实现

介绍楼宇能源管理系统的概念和意义,分析了楼字能源管理系统的结构和功能,提出了全新的系统设计方案,通过无线传感器网络与智能抄表系统采集环境信息和能耗信息,实现了能效和能量的监测,并在.NET3.5架构下,利用语言级集成查询LINQ实现了对MS SQL Server数据库的访问,利用WPF技术实现了系统的客户端软件系统.该系统的应用保证了室内环境的舒适性,同时通过对环境的实时监测和能耗信息的分析,能够优化能耗系统的运行,降低楼宇能耗.     

无线传感网节点群的远程控制研究

随着通信技术、嵌入式技术和传感器技术的飞速发展,传感器网络由于具备自组织性、协作性和动态组网变化等特点,在经济生活各方面应用广泛;但目前商用传感网络多为有线的局域网连接,对一些离散型的节点适用性不强,特别是在一些需要远程接入的控制场合就很难实现;针对上述不足,提出了一种基于无线网络与GPRS网络相结合的无线传感网络节点群远程控制方式;离散型终端节点通过433MHz频点组成无线传感网络,经过本地嵌入式中心节点实现与GPRS网络的异网连接,进而通过手持式终端实现远程监控;实验系统比较了节点群在不同气候条件下数据传输的距离与可靠性,结果表明系统能实现上述两种无线网络的异网数据交换,有效地解决了传感网节点群的远程控制等问题。     

一种自适应的混合型无线传感器网络拓扑控制算法

针对特定应用场合的混合型拓扑控制算法是W SN拓扑控制领域的研究热点之一。在研究经典的面向事件驱动型网络拓扑控制算法—ASCENT基础上,提出了一种自适应的混合型拓扑控制算法—AHTC算法。针对大规模事件驱动型网络场景应用,解决了ASCNET算法不能适应于大规模网络、未考虑节点剩余能量、网络丢包率高等问题。仿真结果表明,改进的算法有更好的节能性和稳定性。     

分布式网络智能控制模型

基于遗传算法,提出了一种分布网络控制模型。首先,针对由于网络延时的不确定性而可能造成的数据包延时、数据包丢失等严重问题,给出了相应的远程网络辨识和优化控制系统体系结构。接着,给出了辨识与优化的控制算法。最后,给出了相应的应用仿真实验。结果表明,所提出的系统结构与优化算法具有很好的控制效果,具有很强的实际应用性。     

基于SIP架构的远程分布式无线测控系统

在异构网络环境中构建远程分布式无线测控系统,节点设备的在线管理、数据采集和协调控制行为会导致复杂的通信问题。为此,提出一种基于SIP架构的远程分布式无线测控系统,通过下一代网络核心控制协议SIP及其相关扩展的运用,实现Internet和短距离ZigBee无线传感器网络的融合。应用结果表明,该系统能够统一和简化系统中分布式测控节点的各种远程通信控制操作。     

基于无线局域网的移动机器人远程控制系统

针对Pioneer3-AT移动机器人的特点,基于无线局域网设计并实现了一种移动机器人远程控制系统。简要介绍了系统的工作原理及移动机器人的体系结构,给出系统服务器和客户端程序的实现流程,最后,通过实际客户端操作实现了移动机器人的远程运动控制、轨迹跟踪以及现场图像信息实时传输显示。     

Effects of network communications on a class of learning controlled non-linear systems†

In this article, an iterative learning control approach is proposed for a class of sampled-data non-linear systems over network communication channels. The effects of constant time delays and stochastic packet loss are discussed and demonstrated by simulation results. The focus of this article is to study the remote control problems when the environment is periodic or repeatable over iterations in a fixed finite interval. Because of the existence of time delays and packet loss in input and output signal transmissions, it is not trivial to accomplish the remote stabilisation task of any system. Moreover, to track a desired trajectory through a remote controller is even more difficult. Previous cycle-based learning method is incorporated into the network-based control for a class of non-linear systems which satisfies a global Lipschitz condition. The convergence property of this approach is proven. Furthermore, the convergence in the iteration domain is also discussed when there exists packet loss in both transmission channels of the system. Finally, one single-link rigid robot is given as an example to show the effectiveness of the proposed approach.     

基于能耗量化传导的WSN路由探测算法

为了降低无线传感器网络(WSN)路由节点的能量损耗,提高网络的寿命周期,需要进行路由节点的优化分布设计。传统方法采用CSMA/CA有限竞争的信道分配模型进行WSN的路由探测算法设计,实现能量均衡,在节点规模较大和干扰较强时,节能的能耗开销较大。提出一种基于能耗量化传导的WSN路由探测算法,首先建立WSN的分簇能耗调度模型,以能量控制开销、丢包率、传输时延等为约束参量指标进行路由探测的控制目标函数的构建,然后采用路由冲突协调机制进行能耗量化分配,结合WSN传输信道的能量传导均衡模型实现WSN路由的优化探测和WSN节点的优化部署。仿真结果表明,采用该方法进行WSN路由探测设计时网络的能效较高,传输时延和误码率等参量指标的表现优于传统方法。     

基于UWB室内送餐机器人定位信息系统

为了实现送餐机器人的室内精确定位与远程观察与控制,本文采用DW1000模块基于UWB结合ESP8266网络模块设计一款室内送餐机器人定位信息系统.该系统采用改进TWR测距算法避免各基站时钟不同步问题,改善了基站自身的时钟偏移误差.简化了TOA算法,从而使系统快速精确定位,同时利用ESP8266无线以太网模块将位置数据及状态信息传递到远端服务器上,便于查看实时位置状态与控制机器人行动.该系统是嵌入式无线互联系统,可以满足室内送餐机器人的定位与信息传递,并实现机器人的远程控制.     

基于HJB方程的无线传感器网络系统Minimax控制器设计

针对工业环境下无线传感器网络系统在受到外部较大干扰时的系统稳定性问题,提出Hamilton-JacobiBellman (HJB)方程与Minimax控制相结合的方法.首先,针对无线传感器网络在复杂工况环境下出现的网络时延和连续丢包有界的情况,给出具有时延和丢包的无线传感器网络系统模型;然后,在Minimax性能指标函数下,利用HJB方程设计系统的Minimax最优控制器,进一步通过检验函数得出有关最大干扰的表达形式,从而推导出系统稳定的充分条件;最后,通过数值算例和仿真验证系统在突发较大干扰时采用所提方法的可行性和有效性.     

基于无线传感网的室内安全环保监控系统

本文提出了一种基于无线传感网的室内安全环保监控系统,该系统能够检测居室内的空气质量、温湿度、漏水、漏气和火警信息,采用了室内无线传感网和广域无线网结合的方式用于信息传递,通过对采集信息的分析后能控制执行机构进行及时处理,以保证居室的安全环保。     

一种基于SSVEP的仿人机器人异步脑机接口控制系统

设计了稳态视觉诱发电位(SSVEP)空闲状态检测的特征提取方法,建立了基于SSVEP的异步脑机接口二级分类器结构,开发了基于TICC2430芯片的无线传感器网络模块,实现了机器人控制命令的远程传送,使该仿人机器人系统具有脑电控制、语音交互、游戏手柄交互、机器视觉与避障等功能.通过SSVEP窄闲状态检测实验验证了脑机接口...