一种低功耗无线传感器网络节点设计

无线传感网络节点功耗直接决定了无线网络的生存周期,为了降低节点能耗,在对多种微处理器芯片和射频芯片性能分析比较的基础上,选择了MSP430F2618处理器芯片和射频芯片CC2520射频芯片,采用微处理器与无线模块独立架构,设计了一种性能灵活无线网络节点;提出了微处理器、射频芯片在工作模式与多种低功耗模式之间切换,以及微处理器时钟的控制等节能策略,在此基础上设计了网络路由节点和端节点软件系统;实验证明:在发射功率为0 dBm,数据传输速率为1 MHz时,设计的节点运行电流和休眠电流(26.1 mA,1.57μA)与传统的Imote节点(35.1 mA,3.6μA)、Mica2节点(56.2 mA,21μA)相比,明显低于传统节点;当节点电池容量为2*700 mAh,工作周期为10分钟时,其生存周期为7.2个月;设计的节点的寿命达到预期目标。     

一种ZigBee无线传感器网络节点的设计

通过在研究ZigBee协议的基础上,设计并实现了基于首款单芯片ZigBee解决方案的射频芯片CC2430的一种传感器网络节点,通过在此节点平台上实现ZigBee网络的星形和树形的拓扑结构,并给出了在串口通讯上的结果演示.并为研究大型无线传感器网络提供了一个实验平台.     

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。     

一种无线传感器网络低功耗节点的设计

节点的功耗大小决定着整个无线传感器网络的生命周期,因此,节点的低功耗设计尤为重要;在简单介绍分析各节点设计解决方案及其特点的基础上,分析了无线传感网络系统中低功耗节点设计方案、关键芯片选择、设计及其实现,重点阐述了低功耗控制设计及其实现方法,最后,完成了不同工作条件下的节点消耗电流测量和分析;实验结果表明,提出的节点设计方案在保证低功耗特性的同时,兼具良好通信性能.     

无线传感器网络的室内定位节点设计

定位节点是室内定位系统中的关键模块,其性能对定位系统的定位精度等关键指标起着十分重要的作用。本文介绍了基于ZigBee的定位网络的架构,阐述了定位节点硬件和软件设计中的关键技术和设计方法,对定位节点主要的功能和性能指标进行了测试验证。结果表明,本文设计的定位节点能够满足室内定位系统的需求。     

无线传感器网络节点的低功耗设计

无线传感器网络(WSNs)能够协作地实时监测、感知和采集各种环境对象的信息,并将信息传递给系统用户主机进行分析处理。节点具有感知和路由的功能,在实际的应用中,功耗是影响节点工作寿命的关键因素。设计分析了WSNs系统功率消耗的构成,并从硬件和软件方面提出和总结了WSNs的低功耗设计方法,设计了一种低功耗的WSNs节点,并进行了测试,结果证明:该方法适合WSNs节点的应用,具有易使用、低功耗特点。     

低功耗无线传感器网络节点的设计

在对无线传感器(WSNS)网络体系结构、传感器节点的特点、功能分析的基础上,给出了无线传感器网络节点的软硬件低功耗设计与实现方案.传感器节点以低功耗嵌入式处理器MSP430F1611为核心,TinyOS为嵌入式实时操作系统,配以基于IEEE 802.15.4的MAC层协议的无线传输模块作为网络数据出口以及CC2420无线收发器,可以实现高速的数据采集和可靠的数据传送,能够较好地达到低功耗和实时性的要求.测试结果证明:该平台适合节点的应用,具有易使用、低功耗特点.     

基于CC2530 及ZigBee 协议栈设计无线网络传感器节点

针对智能家居、环境监测等的实际要求,设计了一种远距离通讯的无线传感器节点。该系统采用集射频与控制器于一体的第二代片上系统CC2530为核心模块,外接CC2591射频前端功放模块;软件上基于ZigBee2006协议栈,在ZStack通用模块基础上实现应用层各项功能。介绍了基于ZigBee协议构建无线数据采集网络,给出了传感器节点、协调器节点的硬件设计原理图及软件流程图。实验证明节点性能良好、通讯可靠,通讯距离较TI第一代产品有明显增大。     

滑坡监测系统的无线传感器网络设计

滑坡是一种严重的地质灾害,对居住在山区的人们的生命和财产造成严重的威胁,滑坡监测系统可采用zigBee无线传感器网络技术和北斗卫星相结合对滑坡的状态进行监测。文章介绍了基于zigBee无线传感器技术的滑坡监测系统的实际应用方法,研制了包括普通节点和网关节点、面向滑坡监测的无线传感器网络节点,从而完成了滑坡参数的实时采集和传输。     

一种低功耗的无线瓦斯传感器节点设计

在对比常用瓦斯传感元件的基础上,选择了OPTOSENSE公司最新生产的红外吸收式甲烷气体传感器MIPEX,设计了无线瓦斯传感器节点硬件电路。在ZigBee协议栈的基础上,设计节点软件程序。节点处于周期约为10min的工作/休眠交替状态,在3节普通电池供电的情况下,从理论上估计其工作时间可超过10年之久,是采用传统低功耗瓦斯传感元件所远远不能达到的。     

基于无线传感器网络的水质监测系统设计

使用传统的有线水质监测系统进行水环境污染检测时,存在监测点数量多、监测时间长等问题。为此,提出一种基于无线传感器网络的水质监测系统。通过无线传感器节点对被监测水域进行水质参数的数据采集,将采集到的数据经过Zigbee网络进行汇总及处理,并经过GPRS网络及时地远程传送给监管部门,从而实现对河流水质情况的实时、有效的监督和管理。对水质监测系统的软硬件电路设计进行介绍,并实现对系统的软硬件连调。实验结果证明,该系统能够满足组网要求,可较好地应用于水质监测领域。     

WSN中改进的节点复制攻击检测方法

节点复制攻击能直接危害传感器节点,且破坏力强,给网络带来严重影响。为此,提出一种改进的节点复制攻击检测方法。基于LEACH算法进行网络分簇,簇头节点通过阈值计算定期确定节点的信任等级,节点根据信任等级选择接收或拒绝数据,簇内节点基于证人节点有效地检测节点复制攻击。仿真实验结果表明,该方法能提高复制节点的检测效率,相对于传统方法,其能耗和传输开销更低。     

基于RSSI的无线传感器网络节点测距方法研究

基于RSSI的测距技术是无线传感器网络测量节点间距离的基础,RSSI测距具有通信开销小、实现复杂度低等优点,可广泛应用于无线传感器网络的定位、监测等领域.首先分析RSSI测距的原理,在此基础上采用用户自定义通信协议的CC1100芯片进行测距实验,取得了多组数据,通过对实验数据的分析,验证了在适度的环境下RSSI测量值的变化与距离的关系有一定的规律可循,提出采用加权和均值的方法降低外界环境对RSSI测距的影响,并用实验加以验证.     

基于MSP430微处理器的低功耗无线传感器网络节点设计

针对目前温度、湿度等数据采集监测系统功耗大、应用场合有限等缺陷．设计一种基于MSP430系列微处理器的低功耗无线传感器节点。硬件设计基于Moteiv方案,采用超低功耗单片机MSP430F1611作为数据处理芯片,以CC2420无线射频芯片作为收发芯片,并拥有JTAG以及其他扩展接口。通过合理设计电路来降低设备功耗,提高设备的能量利用率,从而达到提高无线传感器网络的稳定性和可靠性,延长网络生命周期的目的。     

软件定义无线传感器网络研究综述

无线传感器网络（Wireless Sensor Network, WSN）经过长时间的发展,技术上已经有了很大进步,并广泛应用于很多领域,但其仍存在一些技术难点,影响应用效果。软件定义网络（Software-Defined Network, SDN）是一种新的网络架构,它采用了数据平面与控制平面解耦的思路,提供了网络架构发展的新方向。为了提升WSN的技术有效性,SDN架构被引入到WSN领域中,形成了新的软件定义无线传感器网络（Software-Defined Wireless Sensor Networks, SDWSN）。在分析软件定义无线传感器网络现有研究成果的基础上,阐述了WSN及SDN的发展现状;结合目前的研究进展,综述了SDWSN可行的技术方案;探讨了SDWSN未来的研究方向及发展趋势。     

基于差分演化的无线传感器网络节点定位

针对无线传感器网络（WSN）节点的定位问题,提出一种基于差分演化的WSN节点定位算法。根据相邻节点间估计距离和测量距离之间的偏差构造目标函数,利用差分演化算法求出函数的最优解,达到最优解时的节点坐标即为未知节点的估计坐标。实验结果表明,该算法在锚节点比例为10％,节点无线通信半径R为1．8r的情况下,平均定位误差不超过5％,与带梯度搜索的半定规划定位算法相比,其定位精度更高。     

一种改进的无线传感器网络节点部署方案

现有的无线传感器网络节点部署方案需要额外探测和修复边界上的覆盖空洞,增加了网络部署的成本,且节点分布不均匀.为此,提出一种改进的节点部署方案.通过边界部署保证边界上的完全覆盖和连通,在感应区域内生成一个新的凸多边形区域,在新区域上递归调用边界部署算法,直到整个感应区域被完全覆盖.理论分析和仿真实验结果表明,该方案能够保证网络的1-连通性和完全覆盖,消除任务区域存在的边界效应,在部署节点个数和可扩展性方面均优于已有的部署方案.     

无线传感器网络汇聚节点的研究与实现

研究无线传感器网络中汇聚节点的设计原则,分析汇聚节点的特性与需求,进行器件的选型。基于PXA270低功耗嵌入式处理器的设计实现了具有串口、以太网、USB和CF等多扩展接口的汇聚节点硬件平台。给出引导加载程序的过程,并在自主设计的硬件平台上实现了Blob的移植。     

一种新的无线传感器网络拥塞控制算法

为给无线传感器网络中每个节点分配一个公平有效的传输速率,提出一种新的拥塞控制算法。分析算法对平均输入输出速率、控制效率、公平性、时间间隔、逆向数据传输等参数的要求,研究速率抖动对算法的影响,并在事件驱动的数据包级模拟器上验证该算法。实验结果表明,该算法能有效提高网络吞吐量,保证网络公平性,降低能耗。