无线传感器网络及相关问题研究

无线传感器网络（WSN）由大量具有数据感知、信息处理和无线通信能力的传感节点组成,节点间以无线多跳的无中心方式连接,集合了传感测量、微电机系统（MEMS）、嵌入式计算以及网络通信等多门学科。通过对无线传感器网络的组织结构、管理技术和体系结构的理论研究,分析了其特征。剖析了无线传感器网络中面临的安全威胁,并提出了有效的解决方案。针对无线传感器网络的特点,设计高效、安全的无线传感器网络是非常具有挑战性和现实意义的工作,无线传感器网络的应用领域会更加广泛。     

一种改进的DFD无线传感器网络节点故障诊断算法研究

无线传感器网络是远程分布式环境监测的重要手段。节点故障诊断作为无线传感器网络的关键技术之一,是无线传感器网络大多应用领域不可或缺的环节。DFD算法是一种可应用于无线传感器网络的节点故障诊断算法,通过网络内邻居节点间的数据交换和相互测试诊断出故障节点。对DFD算法的诊断判据进行了修改,提出了改进的DFD算法。仿真结果表明,改进的DFD算法能适用于待诊断节点的邻居节点数较少、节点故障率较高的传感器网络,且大大提高了故障诊断精度。     

ZigBee线传感器网络在煤矿中的应用

根据煤矿地形特点和矿井分布情况，提出了一种基于ZigBee的无线传感器网络在煤矿安全系统的应用方案。该方案设计的ZigBee无线传感器网络由传感器节点、汇节点和网络协调器组成。负责煤矿各种安全指标信息的采集和传输。主要介绍了该方案中ZigBee无线传感器网络的网络结构、传感器节点的硬件结构和ZigBee模块的软件通信流程。ZigBee技术在该方案中的应用实现了煤矿安全系统的低功耗、低成本，并具有高度的灵活性和可扩展性。     

基于双MCU和nRF2401的无线传感器网络系统

基于无线传感器网络的理论和实现研究,提出了无线传感器网络系统.该系统由3个传感器节点和1个Sink节点组成.传感器节点采用MSP430F123单片机为处理器;Sink节点采用S3C2410为处理器,两者的无线传输模块均采用nRF2401芯片.经调试运行,该系统实现了小规模地区内温度信号的采集、传输和处理.运行结果表明,该系统可以作为无线传感器网络的实验系统,为无线传感器网络的研究提供实验平台.     

基于无线传感器网络的温室环境监控系统研究

为在完成温室内环境参数的自动采集和调控,设计了基于无线传感器网络的温室环境监控方案.介绍了温室监控系统整体结构,分析了基于CC2431无线传感器网络节点的硬件设计,并在此基础上进行了TinyOS操作系统的移植和节点的软件设计.由于该无线传感器网络节点具有功耗低、体积小、工作可靠、易于扩展等优点,基于该无线传感器网络的温室环境监控方案有很好的应用前景.     

无线传感器网络节点定位技术研究

节点定位是无线传感器网络应用的前提和基础.本文在分析WSN自身定位算法研究的基础上,对定位算法进行了分类.根据静态定位和动态定位算法的不同特点,对现有的算法进行了分析比较,并重点讨论了一些典型的动态定位算法.最后针对统一武器制导网络等空间应用领域中对网络节点定位的要求,探讨了节点的移动性和三维定位问题.     

基于蚁群的无线传感器网络路由算法

针对无线传感器节点能量、通信能力及计算能力有限等特点,将蚁群算法应用于无线传感器网络,提出一种改进的蚁群路由算法,考虑了节点的能量、距离、通信半径和传输方向等参数.实验结果表明:该算法有效地减少了网络能量消耗、节点死亡数、路由跳数和数据传输的路径长度,延长了无线传感器网络的寿命,实现无线传感器网络在通信过程中快速、节能的路由。     

无线光温度传感器节点的设计

传感器节点是无线传感器网络硬件系统的核心。节点被随机分布在监测区域内，通过传感器测量感兴趣的物理量，数据经处理器子系统处理后由无线通信模块发送到汇聚节点。本文介绍了基于AVR-ATmega128L微控制器和CC1000无线射频收发芯片的无线传感器节点的设计方案，并给出了具体的软、硬件实现方法。     

基于CC2510的无线传感器网络节点设计

在简要介绍无线传感器网络节点结构的基础上,对Chipcon公司开发的内嵌51内核的单片可编程UHF收发器芯片CC2510的功能特点进行了研究,并结合其工作原理与应用电路,对无线传感器网络节点的各个功能模块及设计要点进行了详细阐述。最后基于CC2510的原理设计了一个新的无线传感网络。由该节点组成的无线传感器网络功耗低、节点体积小,可以广泛地应用于各类无线数据通讯、军事侦察、环境监测、安防系统等领域。     

无线传感器网络研究综述

无线传感器网络是计算机技术、传感器技术、通信技术结合的产物,在社会多个领域均有应用。文章对无线传感器网络的特点、关键技术及应用领域做了分析与总结,有助于在其他方面更深入的研究。     

基于无线传感器网络的土壤湿度监控系统

为提高水资源的利用效率,且针对传统土壤湿度监控系统难以布线、抗干扰性能差等缺点,设计了一种无线土壤湿度监控系统。传感器节点以CC430单片机为节点核心并辅有土壤湿度传感器等一些外部元件,多节点间应用SimpliciTI无线通信协议组成一个小型的射频网络。主控节点通过GPRS模块向数据监控中心上传传感器节点采集的湿度数据并管理灌溉控制模块,数据监控中心可向无线网络发送控制命令。实验结果显示,基于协议的该系统稳定性高、移植性强、易于扩充,本设计将无线传感器网络技术应用到农业生产中,提出了一种新型实用的方案。     

基于Zig Bee无线传感器网络的工业废气监控系统

结合 Zig Bee 无线短距离通信技术,提出一种应用于工业废气监控的无线传感器网络系统架构.该方案网络节点硬件电路以 ATmega128L 为控制器、CC2430 为射频收发器,详细规划了网络中节点硬件设计与软件设计,并对网络中数据安全通信进行了充分考虑.该系统利用遗传聚类思想实现监测节点能量均衡消耗,具有低成本、低...     

基于ZigBee技术的无线传感器网络及其应用研究

无线传感网络是当前国内外传感器技术领域的热点研究课题,着重研究了基于ZigBee技术的无线传感器网络节点的软硬件设计,实现了ZigBee无线传感器网络节点的设计,并运用该无线传感节点建立了基于ZigBee技术的无线结构健康监测系统,利用模式匹配的方法实现了基于无线传感器网络的载荷定位和结构紧固件失效的实时监测.     

基于无线传感网络的大体积混凝土裂缝监控技术

对大体积混凝土浇灌过程中的温度和温度应力进行监测与控制,可以有效防止裂缝的产生。在分析了大体积混凝土温度和应力常见监测方法的特点后,提出一种基于无线传感网络和移动agent技术的分布式温度和应力监控系统。系统利用无线传感器节点采集混凝土温度和应力等信号,实现并行的分布式信息采集与处理,安装布置简便;将移动agent应用于无线传感网络以解决异构系统间协作、协调及信息融合,有效降低了冗余数据的传输及节点能耗。详细分析了系统结构组成及设计方法,并利用该系统进行了现场测试,实验结果表明,该系统能够较好实现对混凝土施工过程中的温度、应变情况进行实时在线监测。     

无线传感器网络故障诊断与容错控制研究进展

可靠性和可持续性是无线传感器网络(WSNs)研究的重要问题。从拓扑、能量、监测和安全等角度对WSNs故障诊断和容错控制方法进行详细的归纳和总结。对WSNs故障类型进行了划分,主要分为节点故障和网络故障,根据WSNs体系结构,介绍了节点自诊断、网络诊断和基站诊断3种故障诊断方法,阐述了相关的容错控制技术,包括冗余机制、多路由设计、动态拓扑控制、传输协议优化、数据融合和智能方法。对WSNs容错控制技术目前存在的问题与未来发展趋势进行了探讨。     

基于Zig Bee网络的温室节水灌溉系统设计

为了实施有效的温室节水控制,设计了一种基于Zig Bee网络的温室节水灌溉系统。硬件部分以CC2430构建无线土壤水分传感器网络,包括无线传感器节点、控制节点、协调器节点;软件部分包括底层节点数据的采集和传送、协调器节点数据接收和发送、监控终端管理3个部分。采用LabVIEW对上位机监控软件进行了开发,人机交互界面友好。该系统实现了土壤含水量的自动采集,并根据作物的需水状况进行自动灌溉。实验结果表明:该系统具低功耗、低成本、可靠性好、安装维护方便等特点,通过合理设置控制参数,可以实现节水的目的。     

基于ZigBee无线网络技术的矿井监测系统设计

在研究ZigBee的IEEE802.15.4标准通信协议的基础上,提出了基于ZigBee无线传感器网络的矿井监测系统架构,主要介绍了对煤矿井下温度、湿度和瓦斯气体浓度监测的全新的无线传感器网络的体系设计及无线网络监测系统数据采集与传输的软硬件,实现了监测信号的获取和无线传输。这一设计方案解决了大量监测点的无线组网,在矿井监测系统中得到成功应用。     

基于线性回归的无线传感器网络分布式数据采集优化策略

事件监测是无线传感器网络中最重要的应用之一,部署在监测区域内的传感器节点通过对感知数据信息的采集、处理和传输等基本操作完成具体的监测任务,在各种操作中,节点之间的数据传输是最消耗能量的.为了减少节点之间的通信数据量,达到降低网络能耗和延长网络生命周期的目的,该文提出了一种能量高效的基于线性回归的无线传感器网络分布式数据采集优化策略,通过应用线性回归分析方法构建感知数据模型,保持感知数据的特征,使节点仅传输回归模型的参数信息,代替传输实际监测的感知数据信息.仿真实验结果表明,文中提出的数据采集优化策略能通过较小的通信量有效地实现事件监测区域感知数据的预测和估计,降低网络的总能量消耗,延长网络的生命周期.     

无线传感器网络节点实现模型

无线传感器网络是集成了嵌入系统、无线通信、分布计算、检测技术,由大量无线微型传感器节点组成的新型网络。无线传感器网络节点是构成无线传感器网络的基础。分析了无线传感网络节点的信号处理过程,对比研究了基于微处理器和基于现代信号处理在系统可编程的两种无线传感网络节点的实现模型。采用现代可编程实现的无线传感网络节点模型体积小、功耗低、速度快。基于微处理器的节点具有极大的灵活性。     

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。