无线传感网络与以太网无缝结合的应用研究

根据目前无线传感网络无法直接接入以太网的现状,根据以太网交换机的工作原理提出了eWSN交换机(使用以太帧格式的WSN交换机)、EI-eWSN交换机(带以太网接口的eWSN交换机)以及逻辑网络节点的概念,设计并实现了基于TCP/IP协议的无线传感网络系统.系统将以太网地址应用于无线节点,并将数据封装成以太帧格式进行传输,实现了无线传感网络与以太网的无缝结合.     

Design and Implementation of Embedded Transmission Control Protocol/Internet Protocol Network Based on System-on-programmable Chip

A scheme of transmission control protocol/Internet protocol（TCP/IP） network system based on system-on-programmable chip（SOPC） is proposed for the embedded network communication. In this system, Nios processor, Ethernet controller and other peripheral logic circuits are all integrated on a Stratix Ⅱ field programmable gate array （FPGA） chip by using SOPC builder design software. And the network communication is realized by transplanting MicroC/OS Ⅱ （uC/OS Ⅱ ） operation system and light weight Internet protocol（LwIP）. The design idea, key points and the structures of both software and hardware of the system are presented and ran with a telecommunication example. The experiment shows that the embedded TCP/IP network system has high reliability and real-time performance.     

基于FPGA的远程信息家电监控系统

为了适应家电系统的要求和针对现有的MCU、ARM监控系统设计的不利扩展性和设计的复杂性,提出了基于GPRS、Internet和SOPC家电远程监控系统的方案。采用FPGA设计了基于NiOSⅡ软核处理器和IP组件的家庭网关硬件系统;并在NiosⅡ处理器上移植uClinux操作系统、采用嵌入式C语言编写了CGI程序实现动态Web服务器交互式访问。系统实现了GPRS无线接入和Internet有线接入访问Web服务器,系统真正意义实现了SOPC。     

基于P2P的无线传感器网络应用架构研究

通过基础网络互联多个传感器网络，为用户提供大规模、大范围、多样化的信息服务成为未来无线传感器网络的应用模式之一。据此，提出了一种基于P2P（Peer-to—Peer）技术的无线传感器网络应用架构。采用P2P技术，解决了大数据量的通信瓶颈，传感器网络亦可自由加入、变更或退出，方便部署，网络可扩展性好．同时屏蔽底层网络差异及多种接入方式．为用户提供多个访问入口。     

基于多网络的矿井智能化监管系统设计

提出一种矿井智能化监管系统设计方案,该系统包括无线传感器网络（WSN）、工业以太网络、人员定位卡、井下视频手机、监管服务器、监控计算机、数据库、中心交换机、智能化监管信息平台。系统将工业以太网络和无线传感器网络结合,构建井下有线／无线的混合通信系统进行数据传输,井上利用智能化信息监管平台实现与井下作业人员、井上管理人员、井上其他人员的数据通信和资源共享;该系统具有井下人员实时定位、井下与井上实时视频通信、矿井环境监测、智能化信息处理、矿井信息分发、资源调度、异常情况报警等功能,矿井环境监测包括对瓦斯、CO、电化学氧气、硫化氢、风速、矿压、温湿度、矿尘、噪音等环境参数的监测。     

传感器网络数据融合层的研究与设计

节约能源是传感器网络面临的一个核心问题。针对传感器网络中数据冗余度较高的特点，设计了在传感器网络协议栈中建立数据融合层，通过减少网络中的数据包传输数目，达到降低网络能耗、延长网络生存时间的目的。并在传感器网络操作系统TinyOS上对数据融合层进行了实现。最后通过性能分析，验证了数据融合层的功效。     

基于GSM和ZigBee的远程无线数据采集系统

近年来,无线传感器网络技术发展非常迅速,并在很多领域得到了广泛的应用。通过对全球移动通讯系统（GSM）和无线传感器网络协议ZigBee技术的研究,提出了一种结合这两种技术的远程无线数据采集系统。采用TI公司的ZigBee芯片CC2430组成无线传感器网络,负责数据的采集和汇总。使用西门子公司的全球移动通讯系统模块TC35接入公共移动通信网络,把数据发送到远端。ZigBee模块和全球移动通讯系统模块之间通过RS-232串口通信。     

专用无线IP城域网的网络层设计与实现

无线数据业务具有广泛的应用需求。基于有线基础网络,提出了可以覆盖全市范围的无线IP网络的网络层设计方案。首先介绍了系统结构和各组成部分,详细介绍了系统控制中心(SCC)和业务处理中心(SPC)的功能,并给出了SPC详细的业务处理流程。随后,分析了移动终端切换时的切换过程,并通过模拟实验证实了该方案的可行性。该方案是对原有有线网络进行了扩展,支持无线IP终端在全网内的移动接入,它对现有网络的改动较小,支持多部门共享专用无线资源等特点。     

基于Android平台的物联网网关方案设计

提出了一种基于Android平台的物联网网关方案。该网关通过蓝牙串口通信实现物联网中WSN（无线传感器网络）中心节点和Android网关的数据传输,在Android平台上实现WSN节点信息管理并通过Android的网络资源实现互联网接入,从而在WSN与互联网之间搭建一条透明的数据传输通道,完成对无线节点的数据进行远程和实时的监测控制。     

无线传感器网络环境下基于事件 驱动应用的节能TDMA协议

媒质接入控制是无线传感器网络设计的关键问题之一.由于媒质接入控制协议直接控制着节点无线通信模块的活动,而无线通信模块是传感器节点能量消耗的主要来源,因此MAC协议节能效率的好坏将严重影响网络的性能.基于TDMA的MAC协议具有固有的节能特性,即通过合理的TDMA调度避免传输碰撞以及减少节点空闲监听的时间.本文提出了ED-TDMA协议,一种面向事件驱动的传感器网络应用的TDMA协议.该协议根据当前源节点的数目动态地改变TDMA帧的长度,提高了信道利用率;同时采用位图方式的TDMA调度,极大地减少了TDMA调度的开销,节约了能量.此外,通过引入簇内覆盖的思想,使得簇内的活动节点数目为一常数,同时减少了工作节点的数目,从而延长网络的生命周期,并在一定程度上提高了系统的可伸缩性.实验结果显示,ED-TDMA协议更适用于网络负载较低、节点密度高的无线传感器网络.     

基于SOPC与嵌入式以太网的温湿度监测系统

为了实现对温湿度数据的实时远程监测,提出了基于SOPC与嵌入式以太网接口的温湿度监测系统设计方案,本系统充分利用了 SOPC系统资源的丰富性,在QuartusⅡ软件的Qsys中构建以NiosⅡ软核CPU和所需外设IP为核心的硬件架构,通过移植μC／OSⅡ操作系统作为软件平台,以LwIP为网络通信协议,采用LAN91C111与FPGA相结合构成嵌入式以太网接口进行对温湿度数据的传输和控制。由于其具有设计灵活、可扩展升级、占用资源少、节约成本等优势,大幅简化了系统的电路结构,使设计变的简单,易于实现。     

A scalable sensor network using a polar coordinate system

Due to the quick development of chip design and antenna manufacturing techniques, wireless facilities, such as wireless sensors, have become significantly smaller and cheaper than before. Their usage has also consequently been widely enriched, such as in the areas of healthcare and forest monitoring. A wireless sensor network (WSN) is often used to monitor a specific environment for a specific purpose. However, how to effectively utilize the limited resources in a sensor, also in a WSN, is crucial. In a WSN, geographical information is usually employed to locate a node and its surroundings. In this article, we propose a system, named relative position for sensor routing using polar-coordinates (RP²), that deploys a polar coordinate system to identify sensor positions and route network packets. A sensor ID that carries geographical metadata can be helpful in positioning a sensor.     

温室无线测控网络信息采集分系统设计研究

把无线传感器网络技术应用于温室无线测控网络信息采集分系统的设计.通过在温室大棚部署具有自组网传输能力的无线传感器网络,结合温室智能控制系统和农业信息专家系统,实现了温室信息采集的自动部署、自组织传输和温室环境的精细化控制.其中基于PC机的优化控制站点完成温室环境控制的智能决策及温室传感信息的海量存储、实时查询、统计分析和图形化显示,系统通过集成GPRS和以太网接口,实现了温室信息的远程访问.     

基于移动中继站的无线传感器网络设计

WSN（无线传感器网络）是由大量分布式的不同规格和功能的具有感知、计算和通信能力的微型传感器节点通过自组织的方式构成的一个小范围的无线网络。为了解决无线传感器的远距离通信中继问题,能够将网络信息通过中继顺利地传送到远程终端,设计了基于移动螃蟹的传感器网络。它以机器螃蟹作为中继,进行数据的本地化处理和融合,实现分布式数据采集和监控。本系统应用于大规模的无线网络,增加了设备状态数据采集与通信的距离,有效地增强了系统的健壮性。     

一种基于Zigbee的无线传感器网络教学实验系统

本文首先简要介绍无线传感器网络的体系结构,然后给出一个基于IEEE802．15．4和Zigbee协议的无线传感器网络教学实验系统。该系统中的多个传感器节点可以组成多种不同的拓扑结构,并可以将采集到的数据通过GSM网络发送到用户终端,用户也可以通过GSM网络对远程传感器节点进行控制。该教学实验系统已被许多院校采用,亦可直接应用于其他领域。     

基于无线传感器网络的仓库智能安保系统设计

将无线传感器网络技术用于智能仓库安保系统。针对无线传感器网络技术和智能仓库安保系统的特点。设计了基于无线传感器网络的智能仓库安保系统的一整套系统和网络节点。该系统体现了无线传感器网络的特点。利用计算机处理信息,根据处理结果作出相应反应、处理。实验表明,该系统使用方便、稳定可靠。     

基于ZigBee技术的节水灌溉系统设计

为了大范围、低成本实现智能节水灌溉,采用ZigBee无线传感器网络技术,提出了一种利用S3C2440与CC2430作为主控芯片的节水灌溉系统设计方案。系统通过CC2430的串口采集土壤湿度传感器数据,并将数据通过ZigBee无线网络上传给数据处理中心;数据处理中心由CC2430通过串口将接收到的数据传递给S3C2440,同时采用SD卡进行存储,并通过光纤以太网接口将数据进行远端传输。经过SmartRFStudio信号软件和Linux下的Hping指令测试,灌溉系统连续7天无故障运行,完全达到系统设计指标。     

On-demand fuzzy clustering and ant-colony optimisation based mobile data collection in wireless sensor network

Wireless Networks - In a wireless sensor network (WSN), sensor nodes collect data from the environment and transfer this data to an end user through multi-hop communication. This results in high...     

无线传感器网络的神经网络模型

无线传感器网络是复杂的无线网络。无线传感器网络拥有大量的网络节点。网络节点是无线传感器网络的基础。为了研究复杂的无线传感器网络，采用了神经元描述了WSN的网络节点，用神经元模型表示了无线传感器网络。给出了无线待感器网络节点的神经元模型和无线传感器网络的神经网络模型，并将神经网络应用于无线传感器网络的数据融合应用。结果表明，基于神经网络的无线传感器网络研究可以使得复杂研究变得简单，利于开展WSN的深入研究。