一种433MHz无线传感器网络的设计与应用

通过对无线传感器网络的研究和分析,同时结合低成本和低功耗的市场需求,搭建了软硬件平台,构建了一个基于TI CC430F5137的433MHz无线传感器网络,从而为无线传感器网络的实际应用提供了一种解决方案.描述了无线传感器网络的起源和特点,对比了其常用技术ZigBee和433MHz.同时基于CC430 F5137的典型应用,提出了整个传感器网络的软硬件及网络结构.结果表明,在低成本和低功耗的前提下,对该无线传感器网络的性能进行了充分的展示,最后验证了其在节水灌溉具体应用中的可行性.     

一种通用型无线传感器节点架构

以MSP430F169芯片为控制核心,设计了构建通用型无线传感器网络的传感器节点和汇聚网关。传感器节点具有很强的扩展性,提供了I2C、UART、SPI以及模拟信号等四种接口类型,可以挂接主流的商用传感器,完成光强、温湿度、PH值、地理位置等数据的实时采集.采集的数据以无线通信方式传至汇聚网关,进而以有线的方式传到数据中心。传感器节点和汇聚网关之间的数据和指令交换采用NRF24L01射频模块来实现。现场测试证明传感器节点采集的数据是可靠的,能稳定地传回至汇聚网关。     

开放式的无线传感器网络节点平台设计

无线传感器网络是一种应用相关的网络.不同的应用背景需求不同的无线传感器网络节点.硬件的相关性太强不利于向其他平台移植.为解决该问题,利用硬件的模块化的设计思想,我们设计了一种开放的可扩展的无线传感器网络节点平台.该平台以MSP430F5438微处理器作为主控芯片,以CC2420作为射频控制芯片.实验证明该平台具有低功耗、开放式以及可扩展等特点.     

无线传感器网络节点的设计与实现

设计了一种具有质量轻、体积小、低成本、低能耗的无线传感器网络节点。该节点由MSP430单片机、CC2420射频收发器、FT232BM转换芯片、SHT11温度湿度传感器、外围芯片、电源电路以及JTAG调试接口组成。通过JTAG调试,以及安装TinyOS操作系统,节点较好地实现了数据采集、无线传输以及无线网络功能。     

基于MSP430与CC2420的无线传感器网络的硬件节点设计

传感器节点是组成无线传感器网络的基本单位.本文通过对传感器硬件节点的分析,以射频芯片CC2420为核心,设计了一种基于CC2420与MSP430单片机的无线传感器网络的硬件节点设计方案。     

基于CC1110的无线传感器网络节点设计

无线传感器网络是当今信息领域的研究热点,有着广泛的应用前景。根据无线传感器网络的特点,以CC1110芯片为核心设计了一种低功耗无线传感器网络节点。在介绍CC1110的基础上,详细阐述了传感器节点设计及实现过程,包括硬件设计和软件设计,提供了一种无线传感器网络节点设计实现方案。在性能实验测试中,取得了良好的测试效果,给将来研究无线传感器网络应用提供了高性能的节点。     

无线传感器网络节点机的研制

对无线传感器网络节点进行研究,分析节点的体系结构,设计了节点机的硬件电路.以此为平台,实现各节点间的多跳通信.节点机采用支持IEEE802.15.4的CC2420芯片作为无线通信模块,8位AVR单片机ATmega128L作为处理器,结合外围传感器,对环境进行监测.实验表明:该型节点机具有扩展方便,低功耗,可靠性高的特点.     

基于无线传感器网络的智能家居系统设计

无线传感器网络通过集成化的微型传感器实时监测、感知和采集各种环境信息;而智能家居系统的设计是通过一个相当于住宅神经的家庭控制网络来控制家庭内部各个家电设备;文章把传感器网络引入到智能家居中,设计了一个基于传感器网络的家居设备监测控制管理系统。文章对系统的各个模块给出了具体的设计方案,并介绍了系统的实现流程。     

基于CC2431的无线传感器网络节点设计

CC2431是Chipcon公司新推出的符合Zigbee标准并具有定位功能的无线射频芯片,设计该节点可以为无线传感器网络提供较高质量的硬件功能。本文在简要介绍无线传感器网络及其节点的基本原理后,详细介绍了CC2431的性能及特征,并结合CC2431的外部接口及电气特性,设计出一种具有在线下载、调试、仿真和定位功能的无线传感器网络节点。     

星形拓扑无线传感器网络低功耗技术研究

针对无线传感器网络在某些特定领域所需的近距离、低功耗无线通信要求,设计并实现了一款基于MSP430F149单片机和CC1100无线芯片的无线通信模块,介绍了系统架构,并从硬件和软件两个方向进行了低功耗优化设计。测试结果表明,利用该无线通信模块设计方案组建的星型网络,具有体积小,功耗低及稳定性高等特点,能满足近距离、低功耗的无线通信要求。     

基于433频段无线传输的试验研究

针对实际生产环境中对无线传输质量产生影响的因素,结合固态酿醋控制系统对433 MHz的无线传输模块进行试验研究。针对机械设备中存在的电磁波干扰、不同材质障碍物对无线信号的衰减损耗、不同房间不同楼层间传输的特性及特定环境下不同传输距离的误码率进行试验,重点衡量误码率、传输损耗、信号强度、传输距离等指标,试验结果可以为无线传输系统的设计提供参考。     

基于CC2530无线传感网络系统的设计

提出一种基于ZigBee协议的用于测量温度的无线传感器网络方案,方案中使用CC2530无线芯片和温度传感器DS 18B20搭建了一个基于ZigBee协议栈的无线传感器网络.该网络由一个协调器充当中心节点和若干个终端节点一起,构成一个星型网络,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、通信可靠,通信距离明显增大.     

基才ZigBee协议栈的无线传感器网络的设计

首先介绍了无线传感器网络的基本拓扑结构与传感器节点的结构,详细说明了基于ZigBee协议栈的无线传感网络的建立过程,包括协调器启动及建立网络、传感器节点启动及加入网络、传感器节点与协调器之间建立绑定以及传感器节点向协调器发送数据的过程。设计了基于ZigBee协议栈的无线传感网络系统。以采集温度信息为例,协调器能够接收到传感器节点发来的数据,并能通过RS232串口,将收到的数据发送给PC机进行显示。实验显示在距离80m远处,系统仍能保持良好的通信质量。     

基于ZigBee的无线传感器网络网关的设计与实现

文中给出了基于ZigBee技术的无线传感器网络网关的设计方案。网关节点以微芯公司的PIC24FJ128GA010单片机为MCU,射频芯片为MRF24J40MA,采用串口转以太网模块达到协议转换的目的。软件方面采用微芯的开源ZigBee协议栈。     

基于ZigBee无线传感网络的环境监测系统的设计

ZigBee作为一种新兴的无线传感网络技术,具有低功耗、低复杂度、低传输速率、低成本、近距离传输等特点,实现起来简单,并且具备自组网功能,新传感器节点入网无需人工配置,考虑了系统异常的情况,在无线环境监测系统中得到广泛的应用。本文章设计了基于ZigBee无线传感网络的环境监测系统,即对环境中的温度和气体烟雾进行监测。该检测系统由传感器节点和协调器节点两部分组成,其结果由协调器传输给PC机来显示,从而完成对温度和气体烟雾的无线监测。经过多次可靠性试验,本系统已成功应用于某型号监测系统。     

Indoor localization based on wireless sensor networks

Indoor localization systems are becoming very popular because they enable the creation of very interesting location-based applications. This paper provides a short introduction about localization systems based on a sensor network and the actual state of the art. Important topics related to indoor localization like the necessary infrastructure, available technologies and their expected accuracy are treated. Additionally, the results of previous work referred to the performance evaluation of localization algorithms are shortly described. Finally, some ideas related to further investigations are presented.     

Near ground path gain measurements at 433/868/915/2400 MHz in indoor corridor for wireless sensor networks

Near to ground radio frequency (RF) propagation path gain (PG) measurements at short distances at antenna height of 50 cm from the ground/floor were made in typical narrow and wide straight indoor corridors at 433/868/915/2400 MHz in a modern multi-storied building. The measurement was performed utilizing RF equipment and comparisons were made with Matlab simulations of ray tracing technique, free space model and ITU-R model along with Full-3D ray tracing model of Wireless Insite (WI) software. Measured PG values showed good agreement with WI in all cases. Path loss exponent (PE) values ranging from 1.22 to 2.13 were observed from the measured data. The research work reported in this paper is predominately geared towards characterizing radio link for wireless sensor networks in typical indoor corridor environments.     

Lower bounds on lifetime of ultra wide band wireless sensor networks

The asymptotic lower bounds on the lifetime of time hopping impulse radio ultra wide band (TH-IR UWB) wireless sensor networks are derived using percolation theory arguments. It is shown that for static dense TH-IR UWB wireless sensor network, which sensor nodes are distributed in a square of unit area according to a Poisson point process of intensity n, the lower bound on the lifetime is \( \Upomega \left( {\left( {{{\sqrt n } \mathord{\left/ {\vphantom {{\sqrt n } {\log \sqrt n }}} \right. \kern-\nulldelimiterspace} {\log \sqrt n }}} \right)^{\alpha - 2} } \right) \), where α > 2 is the path loss exponent, thus dense TH-IR UWB wireless sensor network is fit to be employed in large-scale network. For static extended TH-IR UWB wireless sensor network which sensor nodes are distributed in a square \( \left[ {0,\sqrt n } \right] \times \left[ {0,\sqrt n } \right] \) according to a Poisson point process of unit intensity, the lower bound on the lifetime is \( \Upomega \left( {{{\left( {\log \sqrt n } \right)^{2 - \alpha } } \mathord{\left/ {\vphantom {{\left( {\log \sqrt n } \right)^{2 - \alpha } } n}} \right. \kern-\nulldelimiterspace} n}} \right) \), therefore large-scale extended network will lead to shorten network lifetime. The results also indicate that the lower bound on the lifetime in the ideal case is longer than that of a static network by a factor of \( n^{1/2} \left( {\log \sqrt n } \right)^{\alpha - 4} \). Hence mobility of sensor nodes can improve network lifetime.     

Design of routing protocol for multi-sink based wireless sensor networks

Wireless Networks - An efficient routing protocol for a wireless sensor network (WSN) with multiple sinks is proposed. Sensor nodes containing three-sector antennas are deployed randomly in a...