基于BLE Mesh的物联网方案

当前物联网高速发展,多种智能设备不断涌现,对于这些设备的通信、控制和管理就成为一大难点,BLE Mesh基于低功耗、范围大的特点,提供了一个行之有效的物联网管理方案。将从BLE Mesh协议说起,介绍了基于BLE Mesh的物联网方案。     

BLE Mesh组网的可穿戴设备低功耗研究

针对目前可穿戴式设备功耗高的问题,本文进行了基于BLE Mesh组网的可穿戴设备低功耗的研究.以可穿戴单兵冲击波损伤测评系统为例,设计了一款基于Mesh组网的单兵冲击波损伤测评系统,该系统在原有系统的基础上增加了一个蓝牙组网.由于可穿戴设备采用纽扣电池供电,为了保证该系统的功耗不能有大幅度的增加,本文采用泛洪算法和低功...     

BLE Mesh网络协议综述

蓝牙低功耗(BLE)技术由于其低功耗的特性被广泛应用到物联网领域。然而,数据点对点的传输协议以及传输范围小,组网能力差的限制使得BLE在物联网应用中大打折扣。此时,Mesh组网技术显得尤为重要,针对BLE提出的Mesh技术可以大范围地延伸BLE设备或节点的传输距离。首先介绍Mesh网络的特点,再从路由选择算法、广播信道的局限以及睡眠模式这三方面分析现有BLE Mesh技术的不足并展望了其发展前景。     

基于BLE Mesh的资产定位系统设计

针对当前资产定位系统定位精度、建设成本和部署灵活性难以有效平衡的问题，基于BLE Mesh采用多维标度分析（Multi Dimensional Scaling-Map, MDS-MAP）定位算法设计了一种资产定位系统。系统首先对原始接收信号强度（Received Signal Strength Indicator, RSSI）进行高斯-卡尔曼融合滤波，提高了RSSI值的准确性；然后利用生存时间（Time To Live, TTL）对中继节点进行约束，提高了数据传输的有效性；最后利用半径弥补法与Bellman-Ford融合迭代方案对生成的距离矩阵进行修正，减小了测距误差。实验结果表明，所设计的系统可有效完成蓝牙标签信息更新以及位置展示，平均定位精度达到了0.94 m。本系统具有成本低、工程实施方便的优点，有一定的应用价值和发展前景。     

基于蓝牙的WPAN无线Mesh组网构架

文章对蓝牙技术、piconet的建立,对基于蓝牙技术的WPAN mesh组网深入描述.支持WPAN mesh组网自组织的关键技术包括按需自组织技术、路由技术等.     

基于无线Mesh自组网煤矿液压支架压力传感器设计与应用

通过研究现有无线矿山压力监测系统中液压支架传感器应用情况,发现普遍存在数据传输不稳定与传感器功耗高问题,为此利用无线Mesh自组网技术设计煤矿液压支架压力传感器,克服数据传输不稳定及功耗高的问题。以STM32L412单片机为核心处理器,定时采集液压支架压力数据,对压力数据进行处理和存储,并控制数据通过无线Mesh网络传输至监测分站,最终到达地面监测系统。设计中将无线Mesh模块唤醒机制与STM32L412单片机低功耗模式结合设计,保证数据传输可靠性同时,兼顾传感器低功耗。经过现场实际应用,所设计的液压支架压力传感器在矿井下环境中数据传输稳定、传感器功耗低,适合煤矿工作面液压支架压力采集监测。     

蓝牙Mesh系统的可靠性评估

尝试通过仿真模拟和公式估算两种方式对蓝牙Mesh系统的可靠性进行评估。在仿真中，提出了使用单点到单点的消息传输成功率来描述Mesh系统的部署环境和无线干扰；同时，通过改变Relay节点的数量更改Mesh系统的网络拓扑。另外，经验公式将复杂的Mesh系统归结为4个参数，并且每个参数都可以通过测试和估算简便地获得。仿真和公式计算结果表明，两种方法都可以对实际部署的蓝牙Mesh系统进行很好的评估。     

基于Mesh技术的校园无线语音通信系统设计

随着移动通信的普及和发展,校园原有的固话通信显然跟不上时代的要求,而移动通信的高成本使得学校无力发展自己的移动网络。随着无线网络技术的快速发展,无线网络的带宽已经接近宽带水平,其应用已越来越多。探讨了无线语音通信系统在校园中的作用、设计原则、以及一种基于SIP协议,在用户端使用Mesh无线网络接入的VoIP多媒体语音通信的方案,以满足校园对于低成本的移动通信需求。     

基于Mesh网络的车位状态检测系统设计

介绍基于自组网的Mesh网络的车位状态检测系统的整体结构,阐述Mesh网络的组建,分析并选择了车辆检测方式,完成了检测节点及系统的设计。     

基于BLE北斗便携终端的安卓系统设计

为提高北斗终端设备的便携性、兼容性与待机时长,针对北斗报文数据特点与低功耗蓝牙(Bluetooth Low Energy,BLE)的传输协议,设计实现了一种安卓导航通信系统。通过多线程分包组装处理增强系统实时性,并讨论得出兼容不同安卓终端的转发速度提高软件适用性。加入蓝牙丢包校验机制,有效提高系统传输可靠性。本设计可将北斗导航仪的各种交互功能集成在安卓终端上,安卓智能终端用户只需使用体积更小的北斗便携终端便能实现北斗通信导航功能,操作体验性更好,更具实用性。     

An IoT-Aware System for Managing Patients’ Waiting Time Using Bluetooth Low-Energy Technology

It is a common observation that whenever patients arrives at the front desk of a hospital, outpatient clinic, or other health-associated centers, they have to first queue up in a line and wait to fill in their registration form to get admitted. The long waiting time without any status updates is the most common complaint, concerning health officials. In this paper, UrNext, a location-aware mobile-based solution using Bluetooth low-energy (BLE) technology is presented to solve the problem. Recently, a technology-oriented method, the Internet of Things (IoT), has been gaining popularity in helping to solve some of the healthcare sector’s problems. The implementation of this solution could be illustrated through a simple example of when a patient arrives at a clinic for a consultation. Instead of having to wait in long lines, that patient will be greeted automatically, receive a push notification of an admittance along with an estimated waiting time for a consultation session. This will not only provide the patients with a sense of freedom but would also reduce the uncertainty levels that are generally observed, thus saving both time and money. This work aims to improve the clinics’ quality of services, organize queues and minimize waiting times, leading to patients’ comfort while reducing the burden on nurses and receptionists. The results demonstrate that the presented system is successful in its performance and helps achieves a pleasant and conducive clinic visitation process with higher productivity.     

基于物联网的体重秤的设计

目前的体重秤只具有称体重的功能,并不能将这些数据存储下来,也不能给出体重变化趋势,更不能在使用者体重超标时给出提醒.本设计对传统的体重秤进行改造,使之具有无线传输的功能.即当用户称完体重后,按一下按钮,体重值会通过无线传输设备传到接收平台.接收平台会将收到的数据进行存储,并对数据进行分析,如果数据超过预先设定的阈值,会通过短信网关发短信给用户提前注册时登记的手机号提醒用户注意饮食,从而达到用户对自己的体重进行控制的目的.     

基于物联网和LabVIEW高效环境监测系统设计

采用Zig Bee和GPRS技术设计一种基于物联网和LabVIEW环境监测系统,用于监测温室环境系统中的各项参数。系统设置了动态信息采集时间间隔和改进的LEACH路由协议来提高监测效率、监测质量,延长监测网络的使用寿命。实际运行情况表明:该系统能提供一种稳定、实时、准确的监测和分析,在出现异常情况下及时通过已有的短信平台向管理用户发送环境信息,实现智能监控的目的。     

SPICE-IT: Smart COVID-19 pandemic controlled eradication over NDN-IoT

Internet of things (IoT) application in e-health can play a vital role in countering rapidly spreading diseases that can effectively manage health emergency scenarios like pandemics. Efficient disease control also requires monitoring of Standard operating procedure (SOP) follow-up of the population in the disease-prone area with a cost-effective reporting and responding mechanism to register any violation. However, the IoT devices have limited resources and the application requires delay-sensitive data transmission. Named Data Networking (NDN) can significantly reduce content retrieval delays but inherits cache overflow and network congestion challenges. Therefore, we are motivated to present a novel smart COVID-19 pandemic-controlled eradication over NDN-IoT (SPICE-IT) mechanism. SPICE-IT introduces autonomous monitoring in indoor environments with efficient pull-based reporting mechanism that records violations at local servers and cloud server. Intelligent face mask detection and temperature monitoring mechanism examines every person. Cloud server controls the response action from the centre with an adaptive decision-making mechanism. Long short-term memory (LSTM) based caching mechanism reduces the cache overflow and overall network congestion problem.     

无线Mesh网络中的路由分析与设计

由于无线Mesh网络拓扑结构的动态变化以及无线信道的不稳定性,如何设计无线Mesh网络的路由协议成为决定其性能的关键因素之一。文中主要研究与分析了Mesh网络现有的几种典型的三层路由协议（DSDV和AODV）,并针对三层路由的Qos较大受限于网络拓扑结构变化的缺陷与不足,提出了一种基于二层路由的网络模型,将数据包的转发以及通信链路的建立和维护放到Mac层完成。模拟仿真测试表明,二层路由对数据包转发的效率有较大的改进,同时也有效地减少了路由开销和端到端的时延。     

基于物联网的水产养殖水质监控系统设计

为方便监测和调节罗非鱼养殖水域的水质参数,设计了基于物联网（IoT）的水产养殖水质监控系统。前端传感器检测水体相关物理参数,通过采集单元的通信网络发送到智能水质监控单元,智能监控单元可以对增氧机、循环水泵及物料投放机等进行自动控制。同时,智能监控单元通过以太网或无线公用网络将数据传送到数据服务中心。用户可以通过移动终端或计算机实时了解水质信息,也可以通过监控软件下发命令,控制现场设备,实现对水质参数的手动调节。测试结果表明：该系统具有运行稳定、操作方便、成本经济等优点,可以应用于水产品的养殖生产活动。     

Petri网的水产品溯源系统模型

提出了一种基于射频识别(RFID)的Petri网在水产品全程质量追踪和溯源系统应用的方法,以构建高效的基于物联网技术的水产品溯源与安全预警平台.根据实际水产品业务流和信息流,利用Petri网进行建模,然后在CPN Tools环境进行仿真.仿真结果表明:该建模方法简单、可行,能够验证工作流模型的有效性,而且便于计算机形式化表达和优化分析,有利于工作流管理系统的实现和性能提高,一定程度上提高了供应链的效率,从而降低了流通的成本和质量风险.     

物联网服务发现初探:传统SOA的可行性和局限性

基于SOA(service-oriented architecture)的物联网(Internet of things,IoT)把设备的功能服务化,以一种统一和通用的接口向外界提供服务。由于物联网中设备的海量性、移动性和资源高度受限性,以及无线网络自身的不可靠性,设备服务与传统的Web服务相比具有不同的特点,现有的Web服务发现方法不能有效地满足物联网中服务发现的需求。从Web服务发现体系结构和匹配策略两个方面对典型的Web服务发现方法进行了分析;结合物联网中服务提供的特点,从可扩展性、资源有限性、异构性和环境的动态变化性四个方面,分析了将Web服务发现方法应用于物联网服务提供中所面临的问题,并讨论了可能的解决思路;探讨了物联网中服务发现需要解决的问题。     

基于物联网的环境噪声监测系统研究

为了实现噪声的实时监测、处理和噪声区域可视化,设计了基于物联网(IoT)的噪声监测系统。系统由监控终端、区域中心节点和管理中心组成。监控终端集成了微处理器模块、噪声传感器模块、GPS模块、无线通信模块等。噪声传感器模块和GPS模块用来获取噪声数据信息和噪声源的位置信息并通过无线传输网络将这些信息上传至区域中心节点。区域中心节点用来接收监控终端的数据并上传至服务器。监控管理中心负责噪声数据的发布和绘制噪声地图。实验测试表明:系统可实时准确测量和传输数据,可以为噪声治理提供依据。     

生态物联网节点的风光混合能量变换系统设计

为使物联网传感器节点长期用于生态环境监测,设计了一种风光混合微能量变换系统提供节点持续电能.设计了光源自动跟踪和最大功率跟踪两种控制电路,最大程度地进行光伏能量转换;设计低输入电压的能力的升压电路以提高在低风速情况的能量采集.分析了风光混合系统电源管理的工作方式,理论推导传感节点和双轴电机工作所需能量管理的理论条件.实验测试结果表明：研究的混合微能量变换系统能够精确检测光照强度,能采集光能和风能并实时充电存储,节点可以持续工作,采集数据并实时远距离无线传输,能够满足林业生态环境的远程监测功能要求.