ZigBee标准的密钥协商机制分析

在大多数无线传感网络(WSN)的应用中,用户对WSN的安全性要求都很高,而ZigBee标准具有高可靠性的特点,这种高可靠性就建立在安全协商协议的基础上。对ZigBee标准的密钥协商机制进行了详细分析,并利用测试向量对该机制进行了测试,同时介绍了ZigBee的组网方式和安全服务平台。     

基于传感器网络的瓦斯传感器故障诊断

根据矿井巷道的地理特征,构建了一种用于辅助瓦斯监测的链状无线传感器网络,在分析煤矿瓦斯传感器的故障模式的基础上,提出了基于链状无线传感器网络的瓦斯传感器故障诊断技术,给出了基于该诊断技术的具体算法。在此基础上,利用Monte-Carlo模拟,研究了不同参数(瓦斯分布方差、阈值和采样频率)对算法性能的影响。仿真结果表明,在适当的阈值选择条件下,故障诊断系统的性能与瓦斯分布的方差成反比,与采样频率成正比。     

矿井巷道无线传感器网络分层拓扑控制策略

根据矿井巷道的特点,以井下人员定位系统为背景,介绍了一种层次型无线传感器网络模型,提出了一种基于静态节点且可控部署的拓扑控制方法,并给出了网络节点布置的具体算法。在此基础上,研究了此网络模型的连通覆盖性,给出了满足人员定位系统连通覆盖性要求的约束条件,最后分析了此网络模型的能耗与路由跳数(hops)问题。结果表明,在一个被测节点通过监测区域的过程中,层次型无线传感器网络的系统总能耗与能耗方差约为节点均匀分布的单层链状网络的25%和33%,信息传递的路由跳数约为节点均匀分布的单层链状网络的1/3。     

矿井工业以太网大流量负载实时调度策略

研究了矿井工业以太网在大流量视频负载下的时延效应和网络通信的实时调度策略.在分析工业以太网系统大流量视频负载下网络时延的理论计算方法的基础上,建立了矿井工业以太网模型,通过加载与煤矿现场数据流量近似一致的视频负载方法,对大流量视频负载分别在100 Mbps和1 000 Mbps工业以太网络平台上的网络时延特性进行仿真试验.仿真结果表明：1 000 Mbps工业以太网具有更短的网络通信时延和更好的实时性,并据此提出了在有限的网络带宽下传输大流量视频负载时,减少网络时延、实现实时传输与控制的负载调度策略,其仿真结果表明,采用权值分配调度能够有效地减小网络通信时延,实现实时传输与控制.     

中间梁方式下压电式能量采集器发电性能研究

压电式能量采集器(Piezoelectric Energy Harvester,PEH)固定方式的改变会直接影响其发电性能,而传统悬臂梁固定方式(Cantilever Beam Fixed Mode,CBFM)调频范围窄且发电性能较差.为了使PEH的发电性能最大化,提出了一种适用于任意尺寸压电片的中间梁固定方式(Int...     

宽频自调谐压电振子发电性能研究

传统悬臂梁固定方式下压电振子频带较窄，存在环境适应性差、发电效率低的问题。为此，提出了一种通过改变固定位置实现宽频的自调谐压电振子。建立了调谐模型，对压电振子在不同固定位置的发电性能进行了仿真分析，并通过实验进行了验证。结果表明：所提出的自调谐压电振子可实现f～2.1 f范围内的调谐。同时通过调节合适的占空比，调谐装置可以实现自给自足。在休眠时间为411 s以上的条件下，可以实现最大频率范围内的调谐，并且能量收集效率在40%以上。此外，在充电时间和激励加速度相同、激励频率不同的条件下，与无调谐压电振子相比，有调谐装置的压电振子的充电效率提高了223%。