基于Z-Stack协议栈的ZigBee网络节能算法的研究

ZigBee技术是实现无线传感器网络的重要技术手段之一,其中,Z-Stack协议栈是TI公司推出的一种实现ZigBee技术的软件架构,已被广泛使用。以CC2530为硬件平台,Z-Stack协议栈为软件平台,通过对Z-Stack协议栈的分析研究,指出了现有的Z-Stack协议栈在实际应用条件下存在的功耗问题,提出了相应的节能算法:针对终端节点的功率优化调节算法和针对路由器节点的低功耗算法,并通过实验进行验证。实验结果表明,与原始的Z-Stack协议相比,本文提出的基于Z-Stack协议栈的节能算法可以有效地减少节点在工作过程中的能耗,从而提高网络的整体寿命。     

基于Z-Stack的WSN节点中断程序设计

提出一种基于Z-Stack的WSN(Wireless Sensor Network,无线传感器网络)节点中断程序设计方案.系统采用TOP-WSN物联网教学实验系统作为硬件平台,利用中断方式实现对于传感器节点数据的实时采集.数据信号由传感器本身发出,使得节点上的CC2430芯片产生外围中断,再由协议栈经过适当处理后发送到...     

基于Z-Stack协议栈的无线温湿度采集系统

基于Z-Stack协议栈,以CC2530射频收发芯片和DHT22数字温湿度传感器为核心,采用ZigBee无线通信技术设计实现了无线温湿度采集监测系统,并在IAR环境下采用上位机软件以GUI的方式在终端直观地显示温湿度变化情况.主要阐述了系统结构设计、温湿度数据采集流程和图形化界面监测实现.实验表明,该系统实现温湿度数据的采集不但实时有效、可扩展性良好,而且具有极高的可靠性和卓越的稳定性.     

泛在测控网络环境下基于SIP的WSN网关设计

针对泛在测控网络环境中构建远程分布式ZigBee无线测控系统的需要,设计一个嵌入式无线传感器网络网关;采用无线收发芯片CC2420和以太网控制芯片ENC28J60,配合微控制器MSP430搭建网关硬件平台;网关软件系统则以ZigBee协议栈Z-Stack的操作系统抽象层OSAL为核心进行扩展,整合嵌入式TCP/IP和oSIP协议栈以满足嵌入式系统硬件资源条件限制及任务实时性要求;应用测试结果表明,该网关能够实现水质监测站机房分布式ZigBee环境监测节点与Internet远程工作站的异构网络数据交换,且性能稳定可靠.     

基于Z-Stack的野外文物保护环境监测系统

针对野外文保护的特殊要求,提出了一种基于Z-Stack的野外文物保护环境监测系统,详细介绍了传感器节点和网关节点的软硬件设计以及系统管理软件设计.与传统文物保护系统相比,该系统具有扩展方便、组网灵活、成本低和动态网络监控等特点.     

基于ZigBee协议的无线气象监测系统设计与实现

传统气象监测系统中的通信组网方式有成本高、部署困难、监测节点相互独立等缺点。为改善这些不足,文章以无线通信协议ZigBee为基础,实现了一个自组织、低成本、低功耗的无线气象监测系统。文章对TI公司的开源ZigBee协议栈Z-Stack进行剖析和介绍,分析了其核心OSAL操作系统的运行流程,添加了自定义的气象监测应用,实现了气象数据的传输监控。     

ZigBee的msstatePAN协议栈移植

在无线传感器网络节点上移植了msstatePAN协议栈,并用2个节点完成组网,实现了网络协调器和设备节点的数据互传,验证了无线传感器网络节点硬件设计的合理性和协议栈移植的正确性。     

WSN中一种能量均衡的路由协议

无线传感器节点的自身特点决定了网络的能量消耗成为评价无线传感器网络路由协议优劣的重要指标.但是,仅仅追求能量消耗最小化是不够的,因为这有可能会使部分节点由于频繁的处理数据而比网络中其它节点提早死亡,导致网络分割或者"洞"的出现,从而严重影响网络的寿命.本文提出了一种能量均衡的路由协议,它能够平衡网络能量消耗并延长网络寿命.     

基于IEEE802.15.4无线传感器网络的IPv6协议栈

基于IPv6overIEEE802.15.4的无线传感器网络是目前研究的一个热点。其中,设计适合传感器节点的嵌入式IPv6协议栈是一个关键。本文在分析了IEEE802.15.4和无线传感器网络的特点后,针对这些特点提出一种嵌入式IPv6协议栈的设计方案;并在本文的最后,总结了设计时要考虑的关键因素。     

基于ZigBee的低功耗无线传感器网络改进协议

如何降低无线传感器网络(WSNs)节点的能耗来延长网络寿命是非常重要的,无线网路的性能主要取决于MAC协议,若要降低节点能耗,合理的设计与改进MAC协议就成为一个关键性问题.主要介绍了无线传感器网络中的ZigBee技术发展与应用,针对相关能耗问题,将延迟测量时间同步(DMTS)算法融入到ZigBee网络中,同时引入了基于S-MAC协议机制的周期性侦听/睡眠、碰撞避免等措施对协议进行改进,通过仿真与基本协议进行比较.仿真结果表明:改进的协议能够有效降低网络节点能耗.     

基于多态蚁群算法的WSN能耗均衡路由协议

针对无线传感器网络（WSN）的能耗均衡问题,提出一种基于多态蚁群算法的路由协议,采用周期传输和数据融合的方式,将无线传感器节点的剩余能量信息融合到信息素的形成中。仿真实验表明,与Leach协议相比,采用该协议有82％的节点生命周期更长,在相同时间内网络可多传输48％的数据包。在实验室使用31个节点部署无线传感器网络,将路由协议应用于网络。实验结果验证了该协议的有效性。     

基于LEACH的WSN簇头优化策略

针对无线传感器网络(WSN)能量和节点分布不均匀的问题,提出一种基于低功效自适应集簇分层(LEACH)协议的WSN簇头优化策略。在二次簇头选择机制下,对保护性能最差的节点进行优化,从大于簇内平均能量的节点中,寻找距离簇内性能最差的节点,将与其最近的节点选为簇头,由此形成簇头间多跳最优通信方式。实验结果表明,该策略能减少节点能量消耗,延长网络生命周期。     

基于多态蚁群算法的WSN能耗均衡路由协议

针对无线传感器网络(WSN)的能耗均衡问题,提出一种基于多态蚁群算法的路由协议,采用周期传输和数据融合的方式,将无线传感器节点的剩余能量信息融合到信息素的形成中。仿真实验表明,与Leach协议相比,采用该协议有82%的节点生命周期更长,在相同时间内网络可多传输48%的数据包。在实验室使用31个节点部署无线传感器网络,将路由协议应用于网络。实验结果验证了该协议的有效性。     

WSN/WSAN中的时间同步算法研究

无线传感器网络实现了人类对现实世界的观测,由于网络中节点可以单独监测,因此在这样的网络中节点间需要时间同步,以确定事件发生的顺序。阐述了WSN时间同步的相关问题,并从同步报文传递方式的角度详细介绍了几种时间同步算法;从定性和定量两个方面对算法进行了比较。在此基础上,针对WSAN的新特点提出算法融合的设计思想。     

基于模糊逻辑分类的WSN Sinkhole侦测

分析无线传感器网络Sinkhole攻击侦测的监测特征、方法和侦测流程,设计并实现基于模糊逻辑分类的攻击侦测方案。仿真实验表明,该方案能较好地解决多因素集合的模糊信息问题,克服以往方案侦测模型复杂、误报率较高的不足,具有运算量小,易于实现、适用性好的特点。     

基于蚁群优化的WSN功率自适应路由算法

为节省节点能量开销,延长无线传感器网络(WSN)的生命周期,在研究蚁群优化算法的基础上,提出一种基于蚁群优化的功率自适应路由算法。在蚂蚁寻路时考虑节点的传输方向、剩余能量和节点间距离。寻找到一条最优路径后,根据相邻两节点间的距离调整节点的发射功率,避免功率过大造成能量浪费。仿真实验结果表明,在节点非均匀分布的情况下,该算法能够有效节省网络开销,延长网络生命周期。     

基于LQI的WSN自适应差错控制方案

针对无线传感器网络(WSN)中信息传输误码率高和能量受限的问题,提出一种基于链路质量指示(LQI)的自适应差错控制方案。利用IEEE802.15.4协议的物理层规范为无线传感器网络提供精确的信道质量评估,根据LQI与误包率之间的数量关系,将信道质量非均匀地划分为8个等级,并选择8种BCH码与之对应,在节点通信过程中实时地选择最佳的BCH码作为纠错码。实验结果表明,该方案具有较高的能量效率,能够有效降低误包率。     

基于平均海明距离的WSN安全路由算法

提出一种基于平均海明距离的无线传感器网络安全路由算法。该算法利用节点的实时包传递率短序列和正常运行短序列之间的平均海明距离,检测节点是否正常。在节点中引入邻近节点表,对恶意节点进行隔离,在重新组簇的过程中节省节点能量,在路由选择时综合考虑能量、跳数和路径可靠性等因素。仿真实验结果表明,该算法能耗较低,具有较高的检测率。     

分裂WSN中基于消息摆渡的吞吐率分析

在无线传感器网络(WSN)中,由于节点能量与通信距离的限制,节点间的通信会出现间隙性,甚至产生分裂网络。为此,采用消息摆渡的方法构造网络吞吐率的数学规划问题并进行仿真。实验结果表明,节点的缓存空间、感知速率不影响整个网络的吞吐率,网络吞吐率随摆渡节点移动速度的加快而提高。