基于Zigbee的粮仓温湿度监测系统设计

针对采用RS-485或CAN总线等有线传输方式的传统粮仓监测系统存在布线复杂,成本高,故障率高并难以维护等问题,设计了一种基于Zigbee的粮仓温湿度监测系统.粮库中的监测网络主要由Zigbee传感节点和汇聚节点两大部分组成,其中传感节点是由CC2430结合温湿度传感器SHT11构成.汇聚节点负责接收传感器节点传来的数据,然后由CC2430处理,再通过RS232串口送至监控中心PC机,从而实现温湿度数据的采集、显示和存储.     

物联网环境下的无线传感网温湿度节点控制程序设计

在分析CC2530功能引脚与SHT11功能引脚基础上,设计实现了基于CC2530与SHT11的无线传感器节点,该传感器具有温湿度采集与无线Zigbee通信功能,重点论述了该节点的控制程序设计,经测试节点性能稳定,通信正常.     

一种基于可信度的异构网络汇聚路由协议

无线传感器网络使用多跳通信的模式从感测区域中收集环境数据．为了延长网络的寿命,提出一种基于可信度的异构网络汇聚路由协议．利用节点的剩余能量、可信度以及节点与汇聚节点之间距离选择簇首．在可信度高于一定阈值的前提下,能量剩余高和距离基站较近的节点比能量剩余少和距离基站较远的节点拥有更多的机会成为簇首,模拟实验结果表明．该协议减少了网络中的能量消耗,延长了网络的生命周期．     

基于ZigBee的图像传输系统设计与实现

设计并实现了基于ZigBee无线传感器网络的图像采集及传输系统。该系统由WinCE系统的图像采集节点、路由节点与汇聚节点构成,图像传输采用数据分组思想,提出多串口多路径并行通信的图像传输数据协议,使得传感器网络能量负载均衡,具有较好实时性,并在ZigBee协议下实现CC2530与CC2430模块混合通信传输视频图像;上位机采用VC++6.0编程显示节点网络拓扑图和接收到的图像。实验结果表明,该系统成本低,安全性高,能很好地实现图像传输。     

Nebula星云测控系统

正Nebula星云测控系统是一套基于无线传感器网络技术的野外分布式监控系统,通过在监测区域布置的大量测控节点,对监测区域内的环境信息如地温、含水量、风速、辐射度等数据进行采集,并通过ZigBee通信以多跳的方式将数据汇聚到中心节点,中心节点通过网关将数据传给远程的监控中心。     

基于Zigbee技术的医疗监护系统的研究与分析

随着传感器技术,无线通信技术和无线传感网技术的发展,Zigbee技术被用于建立医疗监护系统.本文介绍了Zigbee技术并做了仔细分析,在此基础上提出了基于Zigbee技术的医疗监护系统的解决方案,重点介绍了监护系统中传感器节点的设计方法,该节点由数据采集模块、处理器模块和无线数据通信模块等组成.     

基于Zigbee技术的葡萄生长监控系统设计

本次设计采用无线传感器网络,利用Zigbee技术,设计葡萄生长环境监控节点。该节点具有较强的通信处理能力,能够对传感器采集的数据进行运算和传输至上位机,进而通过对水阀开启时间的控制来实现对土壤含水率的精确控制,以达到对葡萄生长过程进行精确控制的目的。     

一种传感器网络访问控制机制

访问控制是传感器网络中极具挑战性的安全问题之一．传感器网络作为服务提供者向合法用户提供环境监测数据请求服务．现有的基于公钥的传感器网络访问控制方式开销较大,难以抵制节点捕获、DoS和信息重放等攻击．为此,提出了基于单向Hash链的访问控制方式．为了增加用户数量、访问能力的可扩展性以及抵制用户捕获攻击,提出了基于Merkle哈希树的访问控制方式和用户访问能力撤销方式．分析、评估和比较的结果显示与现有的传感器网络访问控制方式相比,该方式的计算、存储和通信开销较小,能够抵制节点捕获、请求信息重放和DoS攻击．     

无线传感网合作式充电与数据收集算法研究

为同时改善无线传感器网络的能量补充效率和网络服务质量,本文提出了一种利用电子标签的无线传感器网络合作式无线充电和数据收集算法,根据通信方式的不同,具体提出了TBR和TDC 2种方案,通过将网络中的节点进行分簇,并在单个簇内部署簇内移动读取器进行路径移动,对簇内的各个节点进行充电和数据收集;在簇间部署簇间移动读取器收集簇内读取器内的数据并将数据传输给汇聚节点进行数据处理,通过分簇完成对节点充电和数据收集任务的分层处理。通过仿真验证,证明合作式充电策略可应用在大型区域内部署的网络,并且保证所需的移动读取器数量最少,数据传输至汇聚节点的时延最短,TBR方案与TDC方案有效。     

基于无线传感器网络的角色成员关系剩余能量新算法

将传感器节点的剩余能量和通信代价这两个参数作为参考依据,提出了角色成员关系能量算法(Role energy-efficient membership,REEM)。该算法构建了节点之间的角色关系和成员关系,并且通过这两层关系进行信息的传输。节点的剩余能量和汇聚节点的通信代价是角色和成员关系的主要依据。通过传感器节点的角色和成员关系的互相转换,使得整个网络能耗均衡。尽可能地利用节点的剩余能量,延长网络运行的生命周期,最大程度地进行信息搜集。     

无线传感器网络PEGASIS协议的研究

为建立一个高效节能的路由环境,在分析PEGASIS（power—efficientgatheringinsensorinformationsystem）的基础上,对PEGASIS算法进行了改进。将整个传感器区域划分为等宽的子区间,由每个区间内距离Sink最近的节点建立主链,然后在每个区域内建立链树,再由主链节点轮流担任根节点与Sink通信,以减少通信开销。模拟实验表明,算法在生存时间、能耗均衡等方面的性能较PEGASIS有明显提高。     

基于定向扩散的无线传感器网络拥塞控制方法

为了缓解无线传感器网络中多对一通信方式出现的拥塞问题,提出了一种基于定向扩散路由协议的拥塞控制方法.在该方法中,转发节点根据本地的拥塞信息调整速率;sink节点周期地检测网络中的拥塞状态并将拥塞信息通过逐跳的方式反馈到源节点,而源节点根据接收到的反馈信息调节速率.仿真实验表明,该算法能有效地缓解网络中出现的拥塞,保证数...     

两层无线传感器网络中隐私保护的范围查询

两层无线传感器网络中存储节点负责存储传感节点的数据和处理Sink节点的查询请求.然而,由于存储节点的重要性,使得存储节点成为攻击者攻击的目标,特别是存储节点被攻击者捕获后,攻击者能够获取隐秘的传感数据、伪造传感数据和丢弃部分查询结果等.因此,提出了一种安全的范围查询方案,保证了数据的机密性和真实性,并利用签名融合技术,极大地降低了通信量,且具有较高的完整性检测概率.在此基础上,提出了一种检测率更高的范围查询方案.理论分析和实验结果显示,所提出的方案具有较高的检测率和较低的通信量.     

辅助定位信标节点的移动路径规划算法研究

为快速实现监控区域内所有传感节点的定位,利用辅助定位信标节点的移动,提出无线传感网中辅助定位信标节点的移动路径规划算法（MPPA）。在MPPA算法中,考虑由多个六边形网格组成的监控区域,分析sink节点的移动特点,考虑其移动路径中停留位置只是六边形网格的顶点和中心,不在同一位置停留,相邻3个停留位置不共线以及每一个网格至少被3个以上不同停留位置覆盖等约束条件,提出信标节点的移动路径约束和传感节点定位约束,并建立其移动路径规划模型。根据邻居停留位置的信息素浓度决定下一个停留位置,根据蚂蚁选择的路径释放和挥发信息素。经过蚁群算法的多次迭代,可获知能覆盖所有网格的信标节点最优移动路径。信标节点沿着该路径移动时,传感节点可获知信标节点的不同位置信息,收集通信时的RSSI值,采用Kalman滤波算法降低通信噪声,采用最大似然估计算法计算自身位置坐标。仿真结果表明：MPPA算法可根据网格中心和顶点的位置,收敛于移动距离最短且能实现监控区域任何位置上传感节点定位的最优移动路径。MPPA算法降低了信标节点的移动路径长度和停留位置个数,降低了网络启动后所有传感节点获知自身位置所需要的时间,并将传感节点平均定位误差保持在较低的水平。在一定的条件下,MPPA算法比SCAN、DOUBLE_SCAN、HILBERT、CIRCLES和ZSCAN算法更优。     

基于无线传感器网络的输液监控系统设计

针对目前静脉输液过程中存在着滴速异常、输液完毕无提示等问题,设计基于无线传感器网络的输液监控系统,通过光电式传感器监测输液的速度及输液过程。采用由基于Zigbee无线通信技术的传感器节点组成的无线传感器网络对各输液点进行实时监控,并将采集的信息反馈给上位机,医务人员可以在上位机上通过可视化软件平台对各输液点进行监控,提...     

能量有效的扇区划分LEACH改进算法

针对无线传感器网络生存期和能量有效性问题,提出了一种基于多跳传输和节点ID扇形分布的低功耗自适应集簇分层型协议(LEACH)改进算法MHS-LEACH.该算法根据节点的剩余能量调整簇头,并按虚拟扇区分配簇头节点ID,使得某簇头节点在同一扇区内寻找其父节点,经过多次迭代与基站建立树形链路,实现了簇头节点与基站间的多跳通信.仿真结果表明,与LEACH算法和ID-LEACH算法相比,MHS-LEACH算法不仅有效地延长了无线传感器网络生存时间,而且使整个网络的能量消耗更加均衡.     

Zigbee无线网络在馆藏图书温湿度监控系统中的应用

Zigbee是一种能满足低成本、低能耗无线通信技术协议标准,主要应用于近距离无线连接、控制.介绍Zigbee技术的主要特点,并通过Zigbee传感器无线网络连接将馆藏图书的温湿度信息经射频发射器传送到控制室的接收器模块上,并显示温湿度.能够让管理员在控制室及时了解各房间的温湿度情况及各控制器的运行状态.管理员能够设置各...     

无线传感器网络中移动场景下的安全路由重构

为解决无线传感器网络中移动场景下的安全路由问题,尤其是网络拓扑变化后的安全路由重构问题,提出了一个安全、快速、及时而且能量有效的路由算法,能为新节点或移动节点提供及时有效的数据转发路径,通过Sink节点的移动帮助网络快速重构路由以适应网络拓扑的变化.与其他的安全路由协议需要重头开始路由构建过程相比,该安全路由重构算法在通信负载和建立路由的时间方面都要远远小于它们.     

人体运动传感数据的无线采集方案设计

提出运用无线传感网络的方法实现人体运动传感数据的采集.该系统包含传感节点、簇首节点和汇聚节点.采用分层分簇的组网形式,传感节点通过无线的形式自适应地连接到某个簇首节点.每个簇首节点采用分时的形式组织各自的传感节点,并进行数据融合,转发到汇聚节点,汇聚节点通过USB接口把数据传到上位PC机.针对该方案的特点,对传感节点和簇首节点之间的无线传感器网络设计了一套协议,主要包含节点间的时间同步机制和节点申请入网竞争的时延退避机制.实验结果表明,该协议具有数据通信可靠性高、丢包率低的优点.