MAX1247芯片在MCS-51系列中的应用

MAX1247是美国AMXIM公司生产的一种新型12位A／D转换器。文中介绍了它的功能、工作模式及转换参数,并给出了MAX1247与MCS－51的软件接口程序。     

同步精度稳定的多跳无线传感器网络时间同步算法

对无线传感器网络时间同步精度稳定性进行了研究，给出了OTSP算法中影响多跳同步精度的因素，在此基础上提出了一种新的同步精度稳定的算法。该算法估算出了不同节点间的晶振频率偏差，并使得多跳网络中的每个节点都能精确地同步到时间基准节点。实验结果证明该算法在同步精度的稳定性方面优于OTSP算法。     

无线传感器网络的广播时间同步算法

基于包交换机制，利用无线信道的广播特性和捎带技术减少同步报文个数；对包时间信息进行缓存并采用最小方差线性拟合方法平滑同步误差抖动．模拟结果表明，在Mica2上单跳平均同步精度达到约57μs．最后与类似算法进行了性能比较．     

一种基于无线数传平台的无线网络协议

探讨了采用现有的无线数传模块实现无线组网的几个难点问题，介绍了目前在工业控制场合中常用的一种无线网络拓扑结构．并在无线数传模块的硬件平台上．设计了一种适用于该拓扑结构的无线网络协议．重点对网络编址、冲突避免、出错重传／超时重试等方面的设计思路进行了阐述，给出了设计所用的状态图以及为提高系统稳定性而采取的软件方面的措施。     

无线传感器网络时间同步新技术

时间同步是无线传感器网络的基本中间件之一.最近,许多基于时间信息交换的时间同步协议已被提出.然而,在大规模无线传感器网络中,同步误差随跳距的累积问题和可扩展性需求是传统的时间同步技术面临的主要挑战.为了应对这两个挑战,无线传感器网络的研究者们开始关注古老的萤火虫同步技术和最近才被提出的协作同步技术.直到最近,尤其是在Strogatz和Mirollo模型被提出以后,古老的萤火虫同步技术才在单跳网络内取得了突破性进展.而在多跳网络中,虽然已有大量的实验和仿真,但其收敛性仍有待从理论上进行研究.基于新颖的空间平均而非传统的时间平均的思想,协作同步技术为无线传感器网络时间同步提供了另外一个新的解决方案,尽管目前对其的研究仍停留于仿真阶段.介绍了萤火虫同步技术和协作同步技术的基本思想和目前在无线传感器网络中的研究及应用现状,并探讨了未来可能的研究方向.     

无线传感器网络同步误差测量方法

针对无线传感器网络时间同步算法的同步精度性能难以测量的问题,利用处理器的"自中断"功能,提出一种高精度、低成本的无线传感器网络时间同步误差测量方法,并在GAINS测试床上进行实现.实验结果表明,与使用高精度逻辑分析仪的测量方法相比,该方法的测量准确性较高,且成本更低.     

DLSOMAC:一个面向分布式无线链路调度技术的MAC协议

无线网络分布式链路调度技术通过发掘无线传输间的复用达到提高吞吐量的目的. 链路调度策略的形成需要节点间公平地交互含有如节点ID、队列长度等信息的短报文,并且这些短报文同步传输,导致信道拥挤.由于存在信道空闲侦听开销,在拥挤信道中频繁后退,以及隐藏终端和暴露终端的问题,传统的CSMA/CA (Carrier sense multiple access with collision avoidance)协议传输性能低下,难以为分布式无线链路调度技术服务. 针对链路调度策略形成期间报文短、信道拥挤以及公平性要求的挑战.提出了一个简单的随机MAC (Media access control)协议DLSOMAC (Distributed link scheduling oriented MAC). DLSOMAC协议没有信道侦听过程,以降低短报文的传输延迟开销;基于分布式息票收集算法,均匀分散传输时刻来降低冲撞概率和提高公平性,以满足分布式链路调度技术对MAC层的需求.用排队论分析了DLSOMAC的报文传输延迟性能.仿真实验表明, 在短报文情况下,无论网络负载轻重与否, DLSOMAC协议的报文传输延迟明显优于CSMA/CA,并且报文越短,性能相对越好.即使在长报文的情况下,当网络负载很重时, DLOSMAC协议也稍优于CSMA/CA协议,适合于为自组织网络的分布式链路调度技术服务.     

节能无线传感网络系统设计

Wireless sensor networks have already enabled numerous embedded wireless applications such as military, environmental monitoring, intelligent building, etc. Because micro-sensor nodes are supposed to operate for months or even years with very limited battery power source, it is a challenge for researchers to obtain long operating hour without scarifying original system performances. In this paper, the energy consumption sources of the wireless sensor networks are firstly analyzed, with the digital processing and radio transceiver units being emphasized. Then, we introduce the design scheme of our energy-aware wireless sensor network (GAINS). In GAINS, techniques to conserve the energy are exploited including the energy optimization node, software and energy-efficient communication protocol. The design architecture of our ultra low power wireless sensor network (WO-LPP) is specially presented.     

Dk-hop: 一个有向k跳无线干扰模型

无线链路调度算法的性能直接受无线干扰模型准确性的影响. 尽管由于其简单性而被广泛采用, k跳干扰模型并不能准确建模真实的无线干扰特性, 从而导致链路调度算法的理论性能与实际性能之间存在很大差异. 本文考虑无线传输方向性因素对干扰的影响, 提出了Dk-hop无线干扰模型. 该模型有效排除了k跳隐藏链路, 从而更准确地对无线干扰进行了建模.理论分析表明, 当k值不超过IR+1时(IR为载波感知距离和传输距离之比), Dk-hop比k跳干扰模型更为准确, 且仍然保持了k跳干扰模型的简单性. 为与真实的无线干扰保持接近, k的合理取值范围应为[IR-2, IR+1].     

基于水平集的围猎式水下传感器节点布置研究

水下传感器网络作为一种探索和开发海洋的新方法,在人类不易接触的水下区域的探测和监测中发挥着重要作用,是无线传感器网络领域研究的热点.在水下空间中传感器节点如何自主调整位置实现对“兴趣域”的覆盖和监视是一个重要课题.该文引入水平集理论LSM,提出了一种基于水平集的围猎式水下传感器节点布置方法.在该方法中网关节点根据传感器节点的位置信息和可能感知到的兴趣域信息,以能量泛函计算兴趣域边缘参数,传感器节点以此参数为根据,完成趋向兴趣域边缘的迁移;大量节点的迁移可逐步演化成对兴趣域的围猎式布置.同时,该文建立了结构相似度SSIM和网络能耗均衡度两个性能评价指标,以评估该文方法在实现兴趣域驱动的水下节点布置的综合性能.大量仿真实验结果表明,该方法在不同节点规模、节点密度和兴趣域形状情况下均可实现对兴趣域边缘的动态地、围猎式地覆盖,从而达到对兴趣域的有效跟踪和监视.