基于WIA-PA标准的农田信息传感网设计与实现

WIA-PA是一种新兴的工业无线传感器网络协议,提出一种基于WIA-PA协议的农田温湿度信息传感网络的设计与实现方法;主要从事基于分层状态机原理构建WIA-PA的各层协议,并采用QP (Quantum Platform)量子编程平台作为任务调度的枢纽;主要从事温湿度传感器节点通过星状网和网状网组合形式组建成自组织的无线网络,并将信息汇聚至网关节点;主要从事此外,设计了传感器协议的低功耗模式和网关与服务器之间信息交互的协议,并对设计的WIA-PA传感网络的功耗以及丢包率等进行了实测,验证了所设计传感网的良好性能.     

基于Wi-Fi模块的无线传感器节点设计

无线传感网络是由大量的具有感知能力和通信能力的无线传感器节点组成。无线传感器的通信能力对整个网络的性能至关重要。现有的无线传感器通信设备广泛采用的是低功耗、低速率的ZigBee设备,这能够很好地满足大部分的应用要求。但是当节点数据量很大时,ZigBee设备较低的数据传输速率将会成为整个无线传感网络的性能瓶颈。为了提高无线传感网络的数据传输能力,本文介绍了一种基于SPI接口的低功耗Wi-Fi无线模块在Linux嵌入式操作系统下的驱动移植和设备加载方法;设计出一套流量控制协议解决了SPI接口的缺少传输流控的问题;并成功搭建一个无线传感网络,进行无线自组网测试。     

无线传感器网络分簇路由协议的研究与应用

无线传感网是由许多具有计算能力的智慧无线节点组成的网络,这些无线传感节点负责收集周边环境的各类数据进行汇总处理,使得人们可以实时获得大量可靠的信息.在无线传感网络中,网络协议设计的主要目的是降低网内节点在通信上的能耗,从而延长网络的工作寿命.本文以分簇路由协议为研究对象,对国内外典型的分簇路由协议进行分析和比较,分析分簇路由协议存在的问题,并预测未来发展的趋势.     

一种低功耗无线传感器网络节点的设计

设计了一种低功耗无线传感器网络节点,并完成了TinyOS操作系统在该节点中的移植。该节点的硬件设计综合考虑了功耗和性能等诸多方面,与其他无线传感器网络节点平台相比功耗低、通信距离远。此外,为新的MSP430系列处理器改进了TinyOS的设计工具链环境,使得软件编写可以不局限于GCC编译器。将TinyOS操作系统移植到新节点上,实现了射频收发器CC2520的射频协议栈。     

基于802.11ah井下监测传感网的RAW重分组研究

现有的ZigBee、超宽带、WiFi等井下无线传感网通信技术或传输距离短,或传输速率较低,或覆盖范围与接入设备数量受限,而IEEE 802.11ah协议满足井下无线传感网对传输范围、功耗、网络容量、传输速率等的要求,可用于井下监测传感网传输周期性监测数据。针对802.11ah协议中MAC层标准限制接入窗口(RAW)机制在进行传感节点分组时不灵活、易导致组间负载不平衡的问题,提出了一种基于时延优化的RAW重分组方法:根据数据包预计传输时间对所有传感节点重新分组,通过3次分组来减少RAW组内节点碰撞、降低传输时延。为实现RAW重分组,提出了关联标识符(AID)分组重分配方法:采用部分传感节点断开关联的方式,按重分组后的RAW组分批次为节点重新分配AID,并将AID与节点MAC映射,从而减小RAW重分组时间开销,避免AID重分配过程中因数据无法传输而导致网络性能下降。仿真结果表明,随着井下监测传感网中传感节点增多,RAW重分组方法较标准RAW机制的网络时延更小、吞吐量更大、丢包率更低,且重分组过程对网络性能影响较小。     

温湿度及加速度信号在线监测低功耗无线传感系统设计

提出一种用于在线监测工业设备自身振动信号和工作环境温湿度的低功耗无线传感器的模块化设计方法。该无线传感系统采用低功耗单片机MSP430F5438作为核心控制单元,由振动加速度检测模块、温湿度模块、射频通信模块、串口通信模块及供能模块构成。主要研究了采用高集成单元器件以低功耗运行的工作方式,实现振动信号和工作环境温湿度参数监测的设计方法,以及使监测系统满足低功耗和性能监测要求的系统的各个模块的工作模式（包括时序）和电源管理模式。使监测节点在满足在线完成实时监测以及信号传输等性能要求的基础上,降低系统功耗延长系统节点采用电池供电的寿命要求。     

基于OMAP的无线传感网节点处理器的设计与实现

一种具有较强处理能力且功耗较低的无线传感网节点,对处理器部分的设计方案进行了详细分析。本节点在完成相同工作的前提下,节点消耗的电流、工作时间都较小,满足无线传感网前期研究阶段对节点的要求。     

基于ZigBee的多点温度采集系统设计与实现

针对广阔空间环境温度采集系统对功耗及成本的要求,设计了基于无线传感网络技术的多点温度采集系统.以CC2430为主控芯片,选用DS18B20作为温度采集节点的传感器,基于ZigBee协议栈构建无线网络实现主从节点之间数据的采集与传输,利用串口通信技术与PC机通信,并编程实现数据处理、存储与显示。     

无线传感网时间同步技术综述

时间同步是无线传感网络中数据传输、节点定位和网络调度等技术的基础。由于低功耗、低复杂度和低带宽的限制,传统网络的时间同步技术无法满足无线传感网的要求。在介绍无线传感网中时间同步技术国内外研究现状的基础上,给出节点的时钟模型,归纳经典时间同步机制,总结萤火虫同步、混合时间同步、分布式时间同步等多种新型时间同步协议,并指出当前无线传感网中时间同步技术存在的不足。最后给出时间同步技术发展趋势的展望。     

矿用软件定义簇形无线传感网络架构

针对传统煤矿无线传感网络因采用固定路由协议、不能根据网络状况改变路由而无法保证突发事故情况下通信可靠性的问题,基于软件定义网络体系及煤矿无线传感网络簇形拓扑结构特点,通过在煤矿无线传感网络簇内增加网关节点,设计了一种矿用软件定义簇形无线传感网络架构。在该网络架构中,每一个域内的网关节点采集传感节点数据并进行域内或域间通信,控制器管理域内的流量、路由和安全,可根据网络状况改变路由,适用于煤矿安全监测领域。     

一种适用于近海环境监测的WSNs节点设计方法

针对传统近海环境监测无线传感器网络（ WSNs）节点存在开发成本高、可扩展性差、通信距离短等不足,提出了一种基于开源Arduino软硬件平台,设计近海环境监测WSNs节点的方法。方法依据近海环境监测的实际需求,首先对传感器节点的微控制板进行了选型与定制,并给出了节点总的功能模块设计框架;然后对节点软硬件设计中涉及的节点供电优化、多种通信机制的融合、长距离通信等关键问题提出了相应的解决方案。实际应用结果表明：设计的节点所构建的WSNs,能实现连续实时采集监测区域的多种环境要素,并将数据稳定可靠地上传至服务器,传感器网相邻节点的通信距离可长达1000 m以上。所设计的WSNs节点具有开发成本低、接口丰富、可扩展性强、组网简单等特点,节点除满足近海环境监测实时获取数据的功能需求外,还可以应用到淡水的实时环境监测,具有较好的应用前景。     

工业用高温无线传感器节点的设计

提出一种可用于工业中对高温环境下进行测温的的无线传感器网络（WSNs）节点的设计方案,该节点可通过补偿电路自由更换不同的温度探头,从而获得更准确的高温测量值。阐述了节点系统的硬件和软件实现,并介绍了该节点方案在现代陶瓷工业中的应用,实验证明了设计方案的可行性。     

电气设备温度监测的无线传感器网络节点设计

提出了一种可用于对封闭式开关柜内的电气设备进行测温的无线传感嚣网络( WSNs)节点的设计方案.用可编程片上系统(PSoC)作为处理器模块的处理器,运用于WSNs节点的设计之中,使WSNs节点降低功耗,缩小体积,提高可靠性,降低成本,增加生存周期,缩短开发周期.详细阐述了节点系统的硬件和软件实现,并给出了实验结果,其实...     

无线传感器网络在森林监测中的应用

为改善现有森林监测防护方式的不足,引入无线传感器网络(WSN)技术,提出了一种基于ZigBee的WSN的森林监测系统解决方案。结合网络拓扑、节省能耗和稳定可靠等三方面的分析,给出了适合森林监测的传感器网络节点的硬件设计和网络协议,实现对森林环境的有效监控。     

基于TinyOS的无线传感网络温湿度采集系统

无线传感器网络在智能家居系统中有广泛的应用前景,温度和湿度是影响室内舒适度的两个重要参数。提出了基于TinyOS的无线传感网络温湿度数据采集系统,设计了无线节点模块以及传感模块,分析了TinyOS的运行机制和开发步骤,开发了基于 TinyOS 的底层硬件驱动程序和上位机系统,组成了多跳网络。实验研究表明系统运行良好,达到了预期的设计要求。     

无线传感器网络在环境监测中的应用

介绍了无线传感器网络的应用背景和国内外研究现状。对无线传感器网络的节点硬件结构进行了设计，提出了网络构建方案。详细探讨了相关的几项关键技术——路由技术、多传感器数据融合技术、射频技术、超低功耗技术。展望了无线传感器网络广阔的应用前景。     

Low power hardware-based image compression solution for wireless camera sensor networks

In this paper, we present and evaluate a hardware solution for user-driven and packet loss tolerant image compression, especially designed to enable low power image compression and communication over wireless camera sensor networks (WCSNs). The proposed System-on-Chip is intended to be designed as a hardware coprocessor embedded in the camera sensor node. The goal is to relieve the node microcontroller of the image compression tasks and to achieve high-speed and low power image processing. The interest of our solution is twofold. First, compression settings can be changed at runtime (upon reception of a request message sent by an end user or according to the internal state of the camera sensor node). Second, the image compression chain includes a (block of) pixel interleaving scheme which significantly improves the robustness against packet loss in image communication. We discuss in depth the internal hardware architecture of the encoder chip which is planned to reach high performance running in FPGAs and in ASIC circuits. Synthesis results and relevant performance comparisons with related works are presented.     

一种蓝牙传感器网络的设计与实现

介绍了一种用于广场环境监测的蓝牙传感器网络,该网络系统由散布于广场四周的多个蓝牙传感器节点采集和处理环境信息,并通过广场巡检智能小车收集各个蓝牙传感器节点数据,从而综合监测广场复杂环境。研究了蓝牙传感器网络的节点定位和电源问题,讨论了传感器节点的设计原理,论证了根据传感器节点信息调整广场状态的可行性。大量实验表明:该网络系统稳定性好、通信效率高,可广泛应用于环境监测等类似领域。     

用于大坝安全监测的长距离WSNs节点设计

针对大坝安全监测的需求,结合无线传感器网络的特点,设计了一种基于JN5139无线射频模块的用于大坝安全监测的无线传感器网络节点。简要介绍了无线传感器网络的典型网络结构,重点描述了无线传感器网络节点的硬件和软件设计,并通过在野外环境下搭建簇—树型网络,对传感器网络进行测试。实验结果表明节点数据采集准确,传输可靠。     

无线多媒体传感器网络中相机节点的设计与实现

相机节点是组建无线多媒体传感器网络(WMSNs)的核心部分。提出了一种基于TMS320C6204的低功耗、低成本、中等图像传输质量的WMSNs相机节点设计方案,完成了相应的硬件电路设计,介绍了其工作原理、系统流程,详细说明了DSP与图像传感器、DSP与无线收发模块之间的接口方法,并基于波特率、图像压缩进行了定量分析。