面向WLAN的无线传感器网络网关设备及其接入机制

网关是实现无线传感器网络与其他基础网络（如移动通信网、电信网等）互联互通的重要设备。文章设计并实现了一种基于CC2420芯片的网关,实现了与传感器网络的通信,并利用无线网卡模块实现了网关设备与无线局域网的连接,克服了网关硬件设备布置的局限性,扩大了网关设备和无线传感器网络的应用范围。     

基于WIA-PA的瓦斯监测传感器网络网关设计

WIA-PA标准的无线传感器网络在煤矿生产中的推广要求无线传感器网络和CAN总线进行互联,网关是关键设备。本文设计了基于WIA-PA标准以无线射频芯片CC2430为核心以STM32F107控制器的瓦斯监测传感器网络中的网关。详细介绍了网关的硬件组成和工作原理,重点讨论了软件部分的设计。实验表明该设计具有稳定性、可靠性、实时性,满足瓦斯监测传感器网络对数据透明传输的要求。     

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。     

环境智能传感系统研制

针对农业温室环境数据采集及远程应用的需求,提出了一种用于温室环境监控的智能无线传感系统,避免了传统温室环境有线监控安装和维护的繁琐,拓展了温室环境监控的应用范围。系统传感节点以MCU51为主控芯片,通过光强、温湿度及二氧化碳浓度传感器实时采集环境参数,采集的参数通过ZigBee网络传到系统的ZigBee-WiFi无线网关,网关将数据转发到上位机PC中,环境参数可以在Internet上得到应用,系统可实现温室环境的远程监控。     

基于6LOWPAN的智能家电监测与控制系统设计与实现

系统以Android智能手机为操作终端,IP网络为传输介质,使用STM32F107微处理器和集成射频功能在内的STM32W108微处理器构建嵌入式网关,网关通过网络物理芯片DP83848传输操作终端的控制或查询命令,利用6LOWPAN技术传输无线传感网络的无线数据包,实现对家电终端的远程监测和控制功能。该系统解决传统家居传感器节点与互联网信息融合的问题,实验测试结果表明,系统设计合理,具有良好的可行性,有一定的应用价值和前景。     

基于6LoWPAN传感器网关设计

在研究6LoWPAN无线传感器网络以及IPv6网络的基础上,提出一种基于6LoWPAN的传感器网关解决方案,实现6LoWPAN无线传感器网络与IPv6网络之间互联,并对网关中的硬件与软件设计进行论述。最后搭建测试网络,通过对端到端网络的连接性、延时变化、往返延时、丢包率以及吞吐量的测试,对该网络性能作出简要分析。测试结果表明,该网关实现了6LoWPAN无线传感器网络与IPv6网络的互联,并能在实际网络环境中运行。     

基于嵌入式系统ZigBee网与互联网网关设计

为实现互联网与无线传感网络ZigBee互通,提出了一种基于嵌入式系统网关设计方案。介绍了ZigBee与TCP/IP协议的分层结构及作用,网关硬件以TI AM335X与CC2530F256芯片为核心组成,模块间以串口进行通讯。在网关中TCP/IP与ZigBee协议的解析由各自模块实现,网关通信采用C/S结构,通过串口实现在应用层互联网信息与ZigBee信息交互。该方案具有实现结构简单、对用户透明,但无线传感网络规模受限。     

基于Web的无线传感器网络可视化管理系统的设计与实现

无线传感器网络广泛部署于工业、农业、医疗及多种场景。面向网络应用的信息管理需求,设计并实现了一种基于Web的无线传感器网络可视化管理系统。传感器节点采集用户感兴趣的对象信息,通过多跳方式汇聚至网关,网关利用以太网或GPRS／CDMA等多种Internet接入方式将信息传送给网络服务器。用户利用终端设备,可跨平台访问此管理系统,执行对IPv6无线传感器网络状态信息和传感信息的动态实时检测,并可对节点设备进行远程控制与管理。     

基于ZigBee和CDMA的温室远程测控系统的设计

针对农业数据远程测控的实际需求,本文进行了基于ZigBee协议和CDMA通信技术的温室远程测控系统的设计开发。以支持ZigBee协议的芯片CC2520来构建传感器节点和汇聚节点,以CDMA无线通信模块构建能与INTERNET进行数据连接的网关。传感器节点采用星型拓扑结构组成无线传感器网络后,采集数据并将测量数据发送给汇聚节点,再由汇聚节点发送刮网关,最后网关将数据通过互联网远程传输至测控中心。该测控系统能耗少,组网灵活,安装维护便捷,适合大规模温室的远程无线实时测控。     

基于TinyOS的嵌入式无线传感器网络设计

TinyOS是专门针对无线传感器网络的一种嵌入式操作系统.以超低功耗单片机MSP430为核心,结合无线收发模块nRF24E1,对无线传感器网络的普通节点和网关节点进行设计,并介绍嵌入式系统的设计与实现.该系统能够满足无线传感器网络低功耗的要求,具有一定的应用价值.     

一种基于无线传感器网络的火险信息采集系统

提出了把无线传感器应用于火险信息检测防治的思路,研究设计了基于无线传感器网络的火险信息采集系统。节点设计基于MSP430单片机和CC2420 ZigBee射频IC。采用ARM7系列S3C44BOX、GPRS模块SIM100的网关设计,搭建了平面型无线信息传输网络拓扑结构,仿真结果表明,网络伸缩性好,当发生火灾导致某些传感器节点被烧毁时,网络的其他部分还能持续正常工作,具有自组织重新恢复网络的功能。该系统能够实时地显示出各节点的温度、湿度和风速参数,实现楼宇范围火险信息的实时采集。     

桥梁索力测量无线组网系统

设计实现了一种基于Zig Bee无线组网的桥梁索力测量系统。该系统采用TI公司的CC2530芯片组建无线数据传输网络,采用MEMS传感器对桥梁多个拉索进行布点,用STM32芯片组成控制处理模块,实现一次性同步得到桥梁多拉索的索力数据,解决了桥梁监测数据采集麻烦问题。该系统具有节点功耗小、传输距离远、组网容易、成本低、网络容量大等优势,现场应用实验效果较好。     

基于Android平台的物联网网关方案设计

提出了一种基于Android平台的物联网网关方案。该网关通过蓝牙串口通信实现物联网中WSN（无线传感器网络）中心节点和Android网关的数据传输,在Android平台上实现WSN节点信息管理并通过Android的网络资源实现互联网接入,从而在WSN与互联网之间搭建一条透明的数据传输通道,完成对无线节点的数据进行远程和实时的监测控制。     

基于“北斗一代”的Zigbee无线网关设计

为了解决野外多点数据采集无供电、布线复杂和通信困难的问题,提出了一种基于"北斗一代"的Zigbee无线网关设计方案。采用MSP430F6438、CC2341微处理器和一体化的RDSS"北斗"射频芯片完成低功耗、小成本的硬件设计。通过增加SIM卡的数量,将网关转发"北斗"数据的频率降至最低的5 s,提高了网关的通信速率。通过软件设计实现了Zigbee无线传感网络和"北斗一代"系统之间数据的透明交换。该方法已成功应用于野外油气井远程监控系统中。     

结合ZigBee和红外技术的病房监护系统设计

针对传统病房监护系统中存在的弊端,提出一种利用无线传感器网络（WSN）构建病房监护系统的设计方案。利用TI公司的ZigBee单芯片解决方案CC2430和适量外围电路设计传感器节点,ST公司的STR912处理器及适量外围器件设计中心控制节点,结合红外收发模块实现对患者房间级的定位。采用TI公司的ZigBee协议栈作为WSN节点软件平台,嵌入式实时操作系统μC/OS-II、TCP/IP协议栈LwIP构建网关软件开发平台,实现了利用TCP/IP模块进行数据的可靠传输以及链路维护等功能。     

Zigbee技术在核辐射环境监测中的应用

针对某些区域特殊环境核辐射的监测需要,提出了一种基于ZigBee无线传感监测系统的设计方案。以TI公司的CC2530芯片为核心,CC2591芯片及PC上位机构建系统网络的硬件平台。该系统不仅能够监测γ辐射剂量,而且还可以监测温湿度、雨量等大气参数,并实现数据的采集、处理、传输、显示以及超限报警。     

蓝牙技术在数控系统实时数据传输中的应用研究

蓝牙是一种短距离无线通信技术，用于代替数字设备和计算机外设间的电统连接以及实现数字设备间的无线网络。在通信、网络、芯片、软件等，甚至消费类电器和汽车制造等方面得到了广泛的应用。但是在工业控制领域的应用还非常有限。研究如何将蓝牙技术应用于数控系统是非常有实用价值的，为实现控制方式的多样性提供了一种新的思路。本文详细阐速了蓝牙无线技术在实时数据传输系统中的应用，对蓝牙的特点及关键技术进行了理论的研究。并且最终实现了与控制系统间的无线实时数据传输。实验结果表明蓝牙无线传输系统能够正确、稳定地实现与数控机床的无线数据传输，而不会对机床运行产生任何干扰。     

LoRa在电子价签系统中的应用与实现

传统无线局域网组网方式存在通信距离近、功耗高等问题，不能满足大型超市电子价签系统的通信要求。为此，提出一种基于LoRa（Long Range）通信技术的电子价签系统设计方案。采用具备LoRa调制方式的SX1278芯片作为系统LoRa模块的主芯片，以STM32单片机作为网关和节点价签的主控MCU，采用星型拓扑结构组网，并通过对通信过程中信噪比和接收信号强度两个参数值进行融合计算来分析信道状态，以此实现对数据传输速率的自适应调整。经实验测试，该系统通过服务器可经LoRa无线网络稳定传输数据，最终对电子价签显示内容进行更改，并有效提高了通信距离和降低功耗，可满足大型超市的实际需求。     

无线中远程通信系统设计

针对传统中远距离通信系统的精度不高、传输数据不稳定、实时性差等缺点,文中提出了一种基于STM32单片机和RS485总线网络的无线中远程通信系统的方案。STM32低功耗、高性能,且接口丰富,适合便携式通信领域。利用STM32的标准通信接口实现了基于MODBUS协议的RS485总线和NRF24L01无线接收芯片的无线远程通信系统设计。经多次试验数据分析,系统传输出错率约为0.015,且系统的可靠性、稳定性均得到了大幅提升。     

传感器网络数据融合层的研究与设计

节约能源是传感器网络面临的一个核心问题。针对传感器网络中数据冗余度较高的特点，设计了在传感器网络协议栈中建立数据融合层，通过减少网络中的数据包传输数目，达到降低网络能耗、延长网络生存时间的目的。并在传感器网络操作系统TinyOS上对数据融合层进行了实现。最后通过性能分析，验证了数据融合层的功效。