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。     

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ISM传感器网络的无线热计量方法研究

针对热计量数据智能化采集和管理过程中线路铺设成本高、改造难度大等问题,将传感器网络技术应用于热计量数据的采集和传输中,对无线热计量网络结构和节点工作原理进行了研究,构建了ISM传感器网络无线热计量系统,提出了一种基于S-MAC协议的热计量数据无线传输方法,并在后期实验过程中通过网络节点的RSSI参数对其性能进行了测试。研究结果表明,所设计的ISM传感器网络在满足无线热计量数据采集和传输要求的基础上,大大降低了数据采集成本,提高了系统的灵活性和拓扑性,所采用的传输的协议保证了数据传输有效性,并可以通过与GSM网络融合实现对热计量数据远程采集与管理。     

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。     

煤机设备无线自供电状态监测系统

针对当下煤机设备状态监测系统时效性差、通信电缆铺设困难、需要定期更换电池等问题,提出了一种基于无线传感器网络与自供电技术的监测系统设计方法。系统由能量采集模块、无线传感器网络及监测上位机组成,通过能量采集模块收集煤机设备振动能量为节点电路供电,采用无线传感器网络与上位机实现设备关键状态信息的采集、传输与处理。测试结果表明,系统可在30 m有效范围内实现对煤机设备运行状态的实时监测,能量采集模块最大输出功率可达378 mW,能够有效收集设备振动能量实现系统能源自供给。     

一种无线传感器网络的设计与应用

针对传统的水质监测手段耗时、步骤复杂和自动化程度低等特点,提出了一种基于无线传感器网络的水质在线自动化监测方案。该方案把携带不同类型传感器的无线传感器网络节点布置于所监测水域,利用ZigBee协议实时采集和传输数据,使用ZigBee/IP网关进行协议转换后,通过以太网把采集数据传输到监控中心,全面提升了监测自动化水平。实验结果表明:该系统功耗低、抗干扰性强、节点体积小,适用于工业现场污水处理中实时连续监测。     

基于ZigBee技术的家居环境监测系统的设计

针对物联网智能家居的迅猛发展以及环境监测系统在智能家居中的重要地位,设计了基于ZigBee技术的家居环境监测系统。以CC2530为主控芯片,选用多种传感器共同采集环境数据,基于Z-Stack协议栈构建无线传感器网络,实现主从节点之间的数据采集与传输,最后通过串口与PC机实现通信,并编写上位机程序,实现数据的处理与显示。实验结果表明,该系统性能稳定可靠且成本低,达到了设计要求。     

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。     

无线传感器网络技术在物流仓储系统中的应用

将基于Zig Bee协议的无线传感器节点应用到仓储环节,实现仓储系统数据的实时监测。文章完成节点软硬件设计与测试,充分利用Zig Bee节点能耗小、成本低、安装维护便捷等特点,构建仓储系统的监测网络,实现仓储系统中各项环境参数的实时采集与无线传输,并以"邵武市食用菌农村合作社专业化生产项目"完成测试需求,实现温湿度的有效监测。     

基于无线传感器网络的心电信号监测系统

健康监测是无线传感器网络的一个重要的应用方向。本文给出了基于无线传感器网络的心电信号采集系统设计。该系统利用INA118仪表放大器对心电进行放大;采用Jennic公司的JN5139芯片设计微型无线传感节点,网络采用Zigbee协议。系统具有体积小、功耗低,成本低的特点。对人体进行的实测结果表明,系统能够实现实时心电监测。     

基于多媒体传感器网络的智能家居监控系统

设计开发了基于多媒体传感器网络的集多传感、分布式处理和事件触发监视于一体的智能家居监视系统.该系统基于无线传感网络和视频监控网络构建:前者由标量传感节点利用IEEE 802.15.4/ZigBee协议建立,负责采集、处理标量数据并传输结果到汇聚节点;后者则由多媒体传感节点利用以太网构成,将无线传感网络上汇聚节点的监控数据、压缩视/音频流等多媒体数据发送到监控中心及用户.测试结果显示,此系统能够较好地提供家居环境参数监测、用户危险事件报警、事件触发或持续的远程家居监控功能.     

基于6LoWPAN的电力变压器无线监测系统

针对目前电力变压器有线监测系统存在的布线复杂、网络升级和扩展困难、安装和维护费用高以及GPRS无线监测方式存在的流量费用高的问题,设计了一种基于6LoWPAN的电力变压器无线监测系统。监测系统利用终端节点采集变压器状态参数后通过6LoWPAN网络传输至嵌入式网关,最后由以太网发送至远程监测中心。实现了无线监测系统的硬件设计和软件设计,包括终端节点和嵌入式网关,并将软件功能划分为应用层、网络层、6LoWPAN适配层和硬件抽象层。在实验室的环境下进行系统测试,测试结果表明,系统稳定可靠,很好地实现了变压器状态参数的采集和无线传输,为城市配电变压器的状态监测提供了一种有效的监测方式。     

空气质量在线监测教学实训系统的设计

提出了一种运用Zigbee协议栈(Z-Stack)结合工业组态软件(MCGS),设计空气质量在线监测教学实训系统的方法。该系统以CC2530作为下位机,利用大气颗粒物(PM2.5,PM10)传感器SDS011和温湿度传感器DHT11组成分布式检测节点采集部分空气质量指标。利用Zigbee的自组无线传感网络,实现数据在上位机协调器和下位机分布节点之间的无线传输。在上位机运用工业级组态软件MCGS为检测节点开发了驱动,并贴合环境监测的标准进行数据处理,最后实现了局部区域内空气环境质量的多点分布式实时在线监测。该实训系统集成了Zigbee和MCGS工业组态软件的优势,具有开发周期短、可扩展性强、稳定性高的特点。系统已在校园环境内进行监测实训,效果良好。     

小龙虾养殖智能化监测终端的设计

针对淡水小龙虾养殖过程中对环境的要求,利用智能检测、无线传感网络、GPRS无线通信等技术,设计一种可在水下对小龙虾生活环境进行监控的智能化监测终端。检测终端设计成潜艇机形状,以ZigBee无线组网为基础;可以同时设置多个潜艇机分布养殖水域中,每个检测终端的传感器节点采集淡水小龙虾的养殖要素参数(水温、pH值、溶氧量、光照度等),通过ZigBee网络将其传送至汇聚节点,再利用GPRS实现监测数据的远程传输,并通过互联网发布监测结果。     

基于ZigBee的矿井提升机无线数据采集系统设计

针对传统有线监测系统对矿井提升机运行状况监测遇到的布线复杂、抗干扰性差以及维护成本高、困难等问题,设计了一种基于ZigBee技术的无线数据采集系统。系统以片上系统(SoC)CC2530作为传感器节点和汇聚节点的核心模块,设计不同传感器与核心模块的连接得到相应传感器节点;对比选择ZigBee标准传输协议,建立星形网络拓扑结构;利用VB 6.0开发数据接收平台,SQL 2008进行数据存储,完成系统总体设计。利用该系统对矿井提升机制动系统进行检测,结果表明,系统扩展性强,易于管理,方便可靠,能很好的实现制动系统运行数据的采集。     

基于ZigBee的无线监测网络设计

基于ZigBee协议提出了一种无线监测网络的节点设计方案,对射频模块、数据采集模块和电源模块进行了详细的设计.传感器网络分析仪的树形图给出了无线监测网络节点变化的拓扑结构,传感器节点通过计算机显示了监测的环境温度.因此设计的无线监测网络通过实验证实了系统设计的可行性.     

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水质监测系统研究

针对传统水质监测系统存在的布线麻烦、造价高与系统精度低等问题,通过对水质监测系统的数据通信模式、传感器节点硬件、传感器节点软件、水质信息感知元件等方面进行了研究。设计了一种基于无线传感器网络的水产养殖水质参数监测系统,该系统由多参数信息融合功能水质无线监测节点、无线路由节点、上位机监控中心组成。研究了水质信息传输过程,信息采集由传感器节点完成,系统采集到的数据由无线传感器网络发送给汇聚节点,汇聚节点再将水质数据通过RS232串口传送给本地监测中心。传感器节点采用了STM32高性能单片机,传感器部分采用了工业p H电极和YDC100溶解氧电极作为感知元件。研究了对水质进行实时监测、对超过限定数据进行报警,并且对水质状况进行预测预警等功能。对系统的性能进行了研究。研究结果表明,p H、溶解氧和温度的平均相对误差为4.06%、3.10%和0.85%,可满足水产养殖水质监测的应用要求。     

面向机械振动监测的无线传感器网络结构

为了将无线传感器网络应用于机械振动监测中,提出了一种面向机械振动监测的多数据汇集点的无线网络拓扑结构,以降低数据汇集点的传输负载,增加网络的数据传输速率,平衡网内能量耗散。利用通用无线传感器网络硬件平台,设计实现了网络传输协议和相关辅助机制,构建了无线振动监测试验平台,通过实测试验评估了多数据汇集点网络结构的传输性能。结果表明,利用多数据汇集点的无线传感器网络拓扑结构可以满足1 kH z采样得到的振动数据连续传输要求。