无线传感器网络移动代理技术设计与实现

无线传感器网络技术已经扩展到了生活的方方面面,文章在对无线传感器网络的数据查询机制进行深入研究的基础上,发现现有的查询算法存在两个不足之处:查询网络负载不平衡,以及查询的代理节点无法动态调整。针对这两个问题,以定向扩散算法为基础,文章提出了移动代理技术,完成定向选择式移动代理技术的设计与实现。     

智能家居系统中无线传感器网络的设计

介绍了ZigBee无线传感器网络,将ZigBee技术应用到智能家居系统中。提出了一种以ZigBee技术为基础的智能家居系统设计方案。阐述了无线传感器网络的总体构成,以CC2430无线芯片为核心,选取了合适的ZigBee模块进行了硬件电路设计。研究并分析了ZigBee技术。设计并实现了串口收发程序,传感器程序,以及节点间的无线通信程序,并根据ZigBee协议,使节点组成树状网络,最终实现系统的监测与控制。结果表明,本系统运行稳定,达到了设计目的,有着广泛的应用前景。     

基于RF的智能家居无线通信网络架构设计

随着智能家居的发展,智能管控需求大幅提升,有线网关已经无法满足功能需求。针对此问题,基于433 MHz频段的无线RF通信网络模块,设计一种适用于家庭网络的关联、管理系统。用搭载RF无线模块的智能终端通过内置Wi Fi模块发射控制信息或状态查询指令,通过服务器验证RF通信协议中的数据帧;采用PIC16F726单片机及SPI串行接口构成触发模块,以验证和筛选各类指令;采用高集成度、频率自调的Si4421型号单晶射频芯片来降低大型网络下服务器的负载,服务器再将处理、整合后的信息发送给指定设备终端,从而实现高效、全面的无线智能家居。     

基于ZigBee的无线传感网络的设计与实现

如果需要对条件比较恶劣的工作环境进行监测,ZigBee无线传感网络是非常合适的选择。基于ZigBee的无线传感网络能够利用无线传感器、协调器和监控中心等形成一个无线网络,该网络的监控节点主要通过无线传感器获取监控信息,然后通过协调器和监控中心的嵌入式网关连接起来。这是一种基于簇的分层结构,其具有分布式处理能力,能将获取的信息经过簇头的融合后,通过RS 232接口直接将数据传送给监控中心。     

无线传感器网络节点远程升级设计与实现

针对无线传感器网络节点升级困难的现状,提出了一种基于IAP技术实现对无线传感器网络节点自身程序实行远程升级的解决方案。方案结合现有的单片机IAP技术、无线传感器网络技术以及以太网,以网络控制器为设计核心,设计支持IAP的无线传感器网络节点,并实现基于MFC的上位机软件用于解析和下发节点文件。测试结果表明,该方案解决了无线传感器网络节点升级困难问题,具有良好的应用前景。     

基于WirelessHART无线传感器网络系统的设计与实现

针对传统无线传感器网络系统精度低、能耗高、通信距离短等问题。提出一种基于WirelessHART技术的新型无线传感器网络系统,该系统以WirelessHART标准为平台,在此基础上设计了主板电路、无线通信以及传感器等模块。并对WirelessHART设备节点进行有障碍传输、精度以及能耗测试。测试结果表明：设计的WirelessHART设备节点可自动克服障碍传输,精度高达98%,相比ZigBee终端节点可降低31天的能耗。该系统设计的节点具有体积小,功耗低,精度高,抗扰能力强等优点。     

Routing in mobile wireless sensor network: a survey

The Mobile Wireless Sensor Network (MWSN) is an emerging technology with significant applications. The MWSN allows the sensor nodes to move freely and they are able to communicate with each other without the need for a fixed infrastructure. These networks are capable of out-performing static wireless sensor networks as they tend to increase the network lifetime, reduce the power consumption, provide more channel capacity and perform better targeting. Usually routing process in a mobile network is very complex and it becomes even more complicated in MWSN as the sensor nodes are low power, cost effective mobile devices with minimum resources. Recent research works have led to the design of many efficient routing protocols for MWSN but still there are many unresolved problems like retaining the network connectivity, reducing the energy cost, maintaining adequate sensing coverage etc. This paper addresses the various issues in routing and presents the state of the art routing protocols in MWSN. The routing protocols are categorized based on their network structure, state of information, energy efficiency and mobility. The classification presented here summarizes the main features of many published proposals in the literature for efficient routing in MWSN and also gives an insight into the enhancements that can be done to improve the existing routing protocols.     

基于无线传感器网络的粮情监测系统的设计与实现

粮食安全一直是人民生活重点关注的话题,在粮食的储备过程中,对粮食的温湿度以及虫害等的监测是保持粮食安全的重要措施。文中设计了一个通过采用Sub-G Hz频段和CDMA技术进行融合的粮情监测系统,系统将物联网与互联网联合起来,将采集到的数据通过CDMA网络传输到远端的PC上,然后通过上位机对数据分析后进行相应的处理,从而实现对粮食远程的监测与控制。该系统具有传输距离远、成本低和低功耗等特点,具有良好的应用前景。     

基于无线传感器网络的农业定位系统设计与实现

针对农业低成本定位需求,设计了一种基于无线传感器网络的农业定位系统,系统由定位平台和定位节点两部分构成,其中定位节点包括锚节点和移动节点。定位系统部署完成后,首先各锚节点向定位平台发送包含自身位置、节点ID的数据包,定位平台建立网络拓扑图和数据链表;然后移动节点向所有锚节点发出定位请求,接收并存储各锚节点的RSSI值;最后定位平台采集移动节点与各锚节点通信的RSSI值,并应用定位模型确定移动节点的估算位置。试验表明,该定位系统具有简单易实现、定位效果好等特点。     

三维无线移动传感器网络k-覆盖研究

考虑移动传感器的移动会大量消耗能量且比较昂贵,使用密度为O（k）的移动传感器来满足网络k-覆盖的密度需求,并给出了网络要达到k-覆盖传感器需移动的最大距离的一个界O（（log L）1/3）;建立了三维网络传感器移动数学模型,将传感器重新部署问题转化为最大网络流问题,用分布式重新部署算法仿真证明了其有效性。     

基于无线传感网络的智能移动监控系统设计

为解决部分环境监控需要管理人员值守问题,提出了一种基于ZIGBEE与3G网络的环境智能移动监控系统。系统采用CC2530主控芯片,将传感器所采集到的数据通过ZIGBEE无线网络协议传输到PC终端。在3G网络环境中, VC编制的上位机与安卓智能移动设备根据TCP/IP通信协议进行数据通讯。实验结果表明：管理人员通过使用上位机或者安卓智能移动终端都能实时、准确、有效地监控被测环境因子数据。     

无线传感器网络的轻量级安全体系研究

结合无线传感器网络现有的安全方案存在密钥管理和安全认证效率低等问题的特点,提出了无线传感器网络的轻量级安全体系和安全算法。采用门限秘密共享机制的思想解决了无线传感器网络组网中遭遇恶意节点的问题;采用轻量化ECC算法改造传统ECC算法,优化基于ECC的CPK体制的思想,在无需第三方认证中心CA的参与下,可减少认证过程中的计算开销和通信开销,密钥管理适应无线传感器网络的资源受限和传输能耗相当于计算能耗千倍等特点,安全性依赖于椭圆离散对数的指数级分解计算复杂度;并采用双向认证的方式改造,保证普通节点与簇头节点间的通信安全,抵御中间人攻击。     

无线传感网络中的信号分离提纯模块的设计与实现

在无线传感网络中,信号的类型多种多样并相互混合,为无线传感网络的信号分离工作带来了挑战。因此,设计无线传感网络信号分离提纯模块,对无线传感器网络节点、信号分离平台和信号提纯平台进行设计。无线传感器网络节点利用6700K处理器进行无线传感网络信号的采集和管理。信号分离平台构建运动坐标系和BP神经网络模型,将无线传感网络信号准确分离并传输到信号提纯平台。信号提纯平台将信号中多余参数和编码除去,以缩减模块能耗、提高模块准确度。模块实现部分给出了模块的功能图,以及信号提纯平台基站中BOA服务器的工作流程图。经实验证明,所构建的模块拥有准确度高、能耗小的特点。     

基于MR的无线移动智能网络优化平台的设计与实现

蜂窝移动通信网络的快速增长,使无线网络的优化设计问题日益重要。基于TD-SCDMA、GSM等无线移动网络的Abis或Iu-b接口中实时采集的信令MR帧,对MR帧进行同步解析,并由提取的帧结构中的数据,构建了无线移动智能网络优化平台。该无线移动智能网络优化平台利用MR测量报告信息能快速定位出TD-SCDMA移动通信网络当中的故障问题。该智能网络优化平台提供了一种新的越区检测算法实现,并能够对越区覆盖和弱覆盖进行检测和优化。     

一种无线传感网节点设备的中间件平台研究

为屏蔽无线传感网节点在应用过程中底层软硬件平台的差异性,给上层应用程序提供统一的接口,提出一种针对传感网节点的中间件平台架构。该中间件平台由软硬件抽象层、网络协议栈层、中间件管理器和应用域中间件组成,采用模块化、接口抽象和分层设计的思想,各层之间以服务原语的方式进行交互。中间件平台成功移植到STM32,MSP430,CC2530三种硬件平台和μCOS-Ⅱ,FreeRTOS,OSAL三种软件平台上。实验证明该中间件平台具有良好的移植性和可扩展性。     

基于ZigBee无线传感器网络的智能照明系统设计与实现

针对当前的照明系统存在智能化程度低、调节能力差的问题,导致能耗较高,提出一种基于Zig Bee无线传感网络的智能照明系统设计方法,根据外面环境中的亮度、能见度、污染物浓度等参数构造智能化控制模型,以照明系统的输出功率为约束条件,引入占空比控制算法,对最佳节能点进行寻优,通过迭代计算,配合传感器节点硬件模块进行智能化调节。以真实模块为例进行测试,设计的系统可以智能化地调节照明系统的工作条件,最大程度的节约能源,达到实用要求。     

无线传感器网络中移动节点接入的实现

当无线传感器网络引入移动节点时,将会大大拓宽网络的功能。窃听登记EAR算法是基于MAC层的,即实现移动节点从进入网络到维持网络连接,最后离开网络这一过程。本文基于EAR算法,在实现该算法的基础上就EAR存在的不足做出改进,通过仿真验证改进后的方案在减少网络能量损耗的同时可以提高移动节点与网络的连接质量。     

Collaborative data gathering and recharging using multiple mobile vehicles in wireless rechargeable sensor network

Many cutting-edge studies on collaborative data gathering and charging (CDAC) assume that the mobile vehicle (MV) has enough energy to charge the sensors as well as collect data from them. The current studies also took into account that the sensors always receive full charge from the MV, resulting in a wireless rechargeable sensor network (WRSN) with very little dead period and very little data gathering latency. It is also believed that the energy consumption rates of the sensors are constant. However, in large-scale WRSN, the aforementioned considerations are not always practical. In addition, the utilization of single base station (BS) in a large-scale WRSN cannot guarantee improved network scalability, expedite charging decisions by minimizing the substantial overhead of the BS, and enhance the traveling distance for MV. In order to overcome the aforementioned problems, we present an effective on-demand partial CDAC scheme using battery-limited multiple MVs. The proposed scheme implements the CDAC process in such a way that the total dead periods of the sensors and the energy consumption of MVs are reduced. We use a multi-objective-based genetic algorithm (GA) to optimize the entire CDAC process. The simulation is carried out to demonstrate the usefulness and competitiveness of the proposed scheme. In comparison with existing works, the proposed work improves CDAC performance by reducing sensor dead time and energy consumption of MV.     

无线网络系统的设计与实现

针对当前物联网应用的普及,加强对无线网络的布局是提高物联网传输的一个重要途径和方式.本文结合结合当前的无线网络,以农业灌溉作为载体,设计了一款基于无线网络的无线灌溉系统.对此,文章首先对ZigBee无线网络进行了简单的介绍,然后对灌溉系统的整体架构进行设计,最后重点就其中的无线网络进行设计和实现.由此通过上述的设计,为当前无线网络的应用提供了借鉴.     

基于无线传感网络的智能机房环境监控系统的设计与实现

针对传统人工采集费时费力和有线监控布线复杂、维护困难的局限性,将传感器与ZigBee无线网络技术相结合,提出了无线传感网络的智能机房环境监控系统的设计方案,并进行了实现。该系统利用ZigBee技术实现对采集数据及信息的无线收发,通过公共网关接口CGI将数据和控制信息传送到互联网,操作人员从远距离的PC机上实时查看数据、实施控制,从而实现了真正意义的远程监控。