基于6LoWPAN的无线振动监测传感器网络的研究与应用

针对当前大多数机械设备运行环境复杂,人员难以接近等特点,为了能够满足机械振动信号采集的需求,设计了一种基于6LoWPAN的无线传感器网络振动监测系统。系统由6LoWPAN无线传感器节点、6LoWPAN网关节点、IPv6传输网络以及互联网终端用户组成。节点采用模块化设计,其中以自带处理器和无线通信功能的CC2630作为节点的核心,选择高精度三轴加速度计ADXL345采集振动数据。利用基于Contiki操作系统上的IAR开发工具设计6LoWPAN协议栈,实现了节点间的组网,将采集到的三轴加速度振动信号通过6LoWPAN无线传感器网络传输到接入IPv6网络的互联网用户终端上,并通过实验结果验证了该系统设计能够满足机械设备的较高频率振动监测的要求。     

基于6LoWPAN无线传感技术的环境监测系统

基于IPv6的低功耗无线个域网(6LoWPAN)标准是一种适配IEEE 802.15.4和IPv6协议的技术,与其他无线个域网技术相比,接入设备不需要复杂的网关或代理即可直接与IP网络通信。基于6LoWPAN架构设计的环境监测系统,主要包括传感器、6LoWPAN终端节点、6LoWPAN网关、Web应用服务器4个部分。其中6LoWPAN网关使用HG553硬件平台并基于Open Wrt开发,6LoWPAN终端节点采用Modbus-RTU协议与传感器通讯采集数据。系统工作时采集数据经过网关上传到Web应用服务器的数据库,由Web应用服务器对传感数据进行管理、分析,最终实现环境监测服务。     

基于无线传感网络的无机房电梯安监预警系统设计

针对无机房电梯检修维护困难以及人工成本较高的现状,根据无机房电梯测试环境特点和要求,设计了基于ZigBee无线传感器网络(WSN)和3G(WCDMA)网络的电梯无线安监预警系统。系统由传感器终端节点、无线网关和远程监控中心三部分组成。详细介绍了电梯无线终端采集节点以及以嵌入式芯片S3C2440A为主控模块来实现ZigBee模块与3G模块EM770W通信的网关软硬件设计方法。系统可以解决目前无机房电梯远程监控系统存在的布线费用高、维护困难、信息传输不畅,故障解决不及时等问题,从而为无机房电梯故障诊断和健康状态的分析提供网络化信息服务。     

基于无线传感网及边缘网关的智慧农业大棚监控系统设计

在不断发展的物联网、大数据及云计算等技术的交叉融合下,基于无线传感自组网及边缘网关,应用边缘计算,设计实现了一种智慧农业大棚监控系统。系统设计基于物联网架构,传感层以CC2530芯片为核心分别构建了传感型采集节点和控制型节点;采用正三角形网格的节点部署方案,高质量实现了无线传感网构建。边缘网关以STM32F103ZET6 MCU为核心,一方面负责与无线传感器网络中的各节点进行数据通信,完成边缘计算并对网络中的节点进行管理和控制;另一方面通过WiFi、4G/5G等通信模块进行数据的无线传输,把采集到的数据封装处理打包传输到服务器端,实现边缘网关作为连接传感节点与服务器监控中心的相应功能。应用层通过EMQTT服务器和Node-RED搭建云平台构建,用户可以通过PC端、手机端登录数据处理中心的WEB服务器,实现对物联网设备的控制及环境的监测。     

面向应急环境监测的无线传感器网络节点设计

突发性环境污染事故的应急监测要求监测数据能及时而有效地采集和传输,以便管理部门能够及时应对各种突发状况。针对传统的有线传输网络铺设麻烦、可移动性差和数据传输不稳定等问题,设计了一种应用于污染源应急监测系统的无线传感器网络节点,硬件上采用C8051F340微控制器和XBee-PRO无线传输模块构架节点,并构建了一个基于ZigBee技术的无线传感器网络,最终实现污染源现场数据的高效采集、传输以及处理。研究结果表明,该无线传感器网络节点能应对各种突发情况,具有很好的稳定性。     

基于STM32的岩土工程无线采集系统

为满足当今岩土工程监测的需求,设计了一种基于新一代STM32处理器的岩土工程无线采集系统.介绍了基于子节点、汇聚节点和上位机三层结构的无线传输系统方案,设计了节点、传感器、无线传输模块的硬件电路,给出了各类节点和上位机的控制、通讯等软件流程.实际测试表明,该系统具有操作简便,实时性强,高精度和低功耗等特点,可广泛用于当今岩土工程的监测.     

基于ZigBee技术的智能家居系统设计

本文介绍了一种基于ZigBee技术的智能家居系统,该系统主要由ZigBee无线网络、嵌入式WEB服务器两部分组成。ZigBee无线网络采用星型拓扑结构,利用TI公司的CC2530单片机设计终端节点和协调器,实现家庭环境数据的采集、无线发送与执行控制命令。利用STM32单片机设计嵌入式WEB服务器,实现了终端节点数据信息反馈及用户控制命令传输。该系统性能稳定、功耗低、功能强大,具有广泛的应用推广价值。     

基于ZigBee技术的数据采集系统的设计

作为一种短距离通信技术,ZigBee以其低成本和低功耗成为无线传感器网络的一种理想数据传输方法。基于无线传感器网络的数据采集系统在工农业中有广泛的用途。基于ZigBee协议,设计并实现了无线传感器网络中的终端节点、数据采集节点和系统的监控软件,同时采用ZigBee协议在网络路由的基础上实现了传感器网络的组网和传输。为了保证数据参数的安全性,在无线传感器网络中采用LBlock算法实现受信任的安全协议。实验表明,该数据采集系统能够实时采集和监控多种信息数据。     

基于嵌入式双服务器的机械振动监测系统的设计与实现

针对机械振动监测系统特点,提出一种ZigBee组网技术和嵌入式技术结合的无线远程监测系统.开发了以FPGA为核心的振动数据采集节点,由ZigBee网络实现现场数据传输;嵌入式双服务器以32住高性能处理器S3C2410为核心,移植嵌入式FTP服务器和BOA服务器,采用B/S模式的网络架构,通过Internet进行远程数据传输与监控,实现了数据采集和远程监测的嵌入式一体化.对比实验显示该系统可以有效地实现机械振动信号的采集和远程传输.     

轨道交通车辆门远程监测车载网关的设计与实现

为了满足监测轨道交通车辆门状态的需求,基于3G/4G移动通信平台、短距离无线通信技术设计并实现了轨道交通车辆门远程监测车载网关.车载网关以Cortex-A8架构的AM335X处理器为核心,采用嵌入式Linux操作系统,以高可靠性和灵活性完成对轨道车辆门状态参数的采集和实时传输、设备的远程维护与升级等功能.在多条轨道交通车辆上的应用表明,所设计的车载网关具有运行稳定、性能优良等特点.     

基于Android平台智能家居客户端的设计与实现

针对智能家居系统中功能实现的便捷性问题,对智能家居系统控制实现的通信模块、数据库和消息通信格式等方面进行了分析与实现,从而设计了智能家居系统客户端。首先基于Android平台采用MVC设计模式将客户端的设计分为View视图、Activity控制层和逻辑功能部分;其次自定义客户端与嵌入式网关之间的数据消息格式,从而采用格式化的消息交互格式提高了系统的可扩展性和网络传输的可靠性;设计并实现了客户端的数据库,以便保存用户设置数据及传感器历史数据;对客户端与网关交互的Socket通信和HTTP协议通信进行了设计与实现。最后结合网关和无线传感网络节点对客户端功能进行了测试。研究结果表明,该客户端能够方便、快捷地实现各功能,符合预期要求。     

无线传感器网络振动信号采集节点的设计

针对目前无线传感器网络节点采集旋转机械振动信号存在的高成本和大功耗问题,设计一种基于CC2530芯片的无线传感器网络节点。该节点采用数字式三轴加速度传感器拾取振动信号,以CC2530自带处理器为整个节点控制核心,将采集、存储、处理和传输等控制功能模块集成到一起,实现振动信号的准确采集和大数据量存储,并成功移植Zig Bee协议栈,实现数据的无线传输。经测试表明:该节点对于信号采集和无线传输具有较高的可靠性和稳定性,能够满足大多数旋转机械设备的振动监测要求。     

FlexRay通信网络的车载信息终端嵌入式系统设计

针对当前车载信息终端系统存在传输能耗较大、传输时间较长、丢包率较高的问题,设计FlexRay通信网络的车载信息终端嵌入式系统。采用GPRS模块接入通信网络车载信息移动终端,选用MC9S12XF512芯片微处理器控制硬件电路,根据嵌入式Linux的车载信息终端连接网络信息数据,完成车载信息终端嵌入式系统硬件设计。通过计算FlexRay通信网络周期结构中动态段,连接车载网络通信标准和信息数据,引入时间因子降低丢包数,设计相应终端缓存管理机制,确保网络信息终端驱动程序有效运行,实现车载信息终端嵌入式软件设计。实验结果表明,所提系统的车载信息终端传输能耗较小,能够有效缩短传输时间,降低丢包率。     

基于Zigbee无线传感器网络的水环境监测系统

针对现有有线水环境监测系统布线困难、成本高、监测水域范围受限制等问题,设计了一种基于Zigbee无线传感器网络的水环境监测系统。该系统以Zigbee无线传感器网络和3G网络为核心,通过布置在监测水域的传感器节点进行数据采集,多个传感器节点构成1个无线网络,网关节点负责数据收集并通过3G网络传输给远程数据管理中心。实验表明:系统构建简单,工作稳定可靠,适应于大范围的水环境实时监测。     

基于ZigBee无线传感器网络的气缸位置检测系统

针对工业现场中气缸位置信息传输的问题,提出了构建基于ZigBee技术的无线传感器网络,简要介绍了气缸无线化系统方案,利用CC2430和无触点式磁性传感器完成中心节点和终端节点的硬件设计,并给出系统软件实现流程。通过与Zigbee协议栈的接口,实现Zigbee网络的建立、节点加入、终端设备绑定等功能。经过搭建试验平台验证,该系统可以实现气缸位移信息的无线传输,减少工业现场复杂的布局布线等问题,证实了其有效性和通用性。     

基于无线传感器网络的野生动物图像监测系统设计

针对野生动物图像采集中存在的监测周期长、人工成本高等不足,设计了一个基于无线传感器网络的图像监测系统。该系统使用红外传感器感应野生动物,利用图像传感器采集图像,并通过低功耗的无线传感器网络将图像传输至协调节点,再利用4G网络上传至服务器。文中对系统的硬件平台及软件程序进行设计,并在ZigBee协议的基础上增加应答协议,提高了图像传输成功率。测试结果表明,两个节点之间距离在170m以内时,传输成功率能达到90%以上,且整个系统能通过多跳方式拓宽监测区域。     

低功耗无线压力变送器采集电路系统的设计

针对传统无线压力变送器硬件控制电路功耗高的问题,设计了一种新型低功耗无线压力变送器采集电路系统。建立以ARM微控制器为核心的无线压力变送器采集电路系统,解决了硬件控制电路功耗高的问题,实现了对压力信息的实时传输监测。该系统主要包括STM32L处理器、压力采集模块与GPRS无线通信模块,具有高精度、低功耗、速度快和无线传输等特点。     

基于智能传感网和模糊PID的水产养殖监控系统

鉴于目前国内水产养殖现代化监控系统的实际应用需求,提出一种基于CC2430和模糊PID控制策略的水产养殖环境监控系统。该系统采用CC2430为核心开发无线传感器节点,通过带有高精度温湿度传感器的数据采集终端采集环境数据,完成养殖环境中的溶解氧、温度、pH值等参数实时监测,各节点间通信遵循ZigBee协议,采用ZigBee技术实现无线传感器网络自组网和监控数据自动汇聚,应用模糊PID控制算法对偏差进行处理,实现参数的精确调节,采用嵌入式数据库管理模式实现终端节点和数据管理及预警等功能。试验结果表明该系统的实用性和高效性,解决了养殖池内的复杂布线问题,适于环境参数的自动监测,可推广应用。     

基于GPRS的地铁杂散电流监测系统

地铁杂散电流监测是地铁维护的重要组成部分,其中杂散电流监测数据的采集与传输是整个系统的基础。设计了一套基于GPRS和嵌入式处理器的采集系统。监测终端的智能传感器以嵌入式处理器STM32为处理核心,由GPRS把采集的数据传送到Internet网络,再把数据上传至监控中心,从而实现对杂散电流的远程监测。     

基于Hi3520D的渣土车视频监控终端的设计

根据目前车载视频监控的发展现状,从实际应用出发,设计一种基于4G网络和嵌入式技术的视频监控终端。采用Hi3520D为主控芯片,移植Linux系统,实现视频数据的采集、压缩、存储和无线传输。实验测试表明,该终端可以实现以上功能。