无线自组传感器网络在变电站自动化中的应用

无线自组传感器网络由分布在一定空间范围的大量自组传感节点组成,节点具有数据感知、信息处理和无线通信能力,节点间以无线多跳的无中心方式连接,网络拓扑动态可变,具有广阔的应用前景。文章介绍了无线自组传感器网络的特点,论述了无线自组传感器网络应用于变电站自动化系统的可行性,设计了变电站无线自组传感器网络的结构,讨论了路由协议的选择问题。     

压缩感知在无线传感器网络目标跟踪中的应用

针对无线传感器网络的目标跟踪要考虑准确性但又受到能耗约束的问题,对压缩感知理论（CS）进行研究,综述了CS理论及其关键技术,并着重介绍了CS理论在资源受限传感器网络及目标跟踪等方面的应用和发展.根据分布式无线传感器网络目标跟踪框架,通过压缩域的数据融合,解决计算与通信能耗、数据丢包问题,为提高无线传感器网络目标跟踪技术提供新思路.     

无线传感网协议测试平台研究

随着网络测试技术的飞速发展,无线传感网测试技术的发展也是日新月异,从物理量测试到协议符合度测试,从功能测试到性能测试,从射频一致性测试到协议一致性测试,测试平台的搭建成为了整个测试系统构建工作中的关键。结合近年来无线传感网络的发展趋势,在理论推导及数据仿真的基础上,设计了一种可支持无线传感网络协议测试验证的平台,综合介绍了无线传感网络协议测试平台的整体构建,以及核心模块关键技术的设计思路,为无线传感器网络的节点产品研发测试验证提供了依据和手段。     

基于无线传感网络技术的智能农业

无线传感网络技术是具有交叉学科性质的高科技技术,可以被广泛的应用在医疗卫生、国防军事、交通管理、灾害预测、桥梁检测、制造业、环境科学、城市信息化建设等领域。结合现代农业实际要求,将无线传感网络与现代农业结合,提出了基于无线传感网络的智能监控系统方案,用基ZigBee协议的CC2530芯片作为传感器节点和网关/汇聚节点,进行参数的采集、传输、汇聚和融合,结合数据库技术和专家决策系统,以实现农业生产的自动化和精细化。     

基于ZigBee的输送机数据采集系统设计

为了能够实时监测输送机的运行状态,运用无线传感器网络技术设计了输送机信息采集系统。通过在输送机及周边部署无线传感器终端,基于ZigBee协议栈构建网络实现终端节点、路由器节点、协调器节点之间数据的采集和传输。利用以太网通信技术与PC机通信,实现了输送机传感信息的远程访问。     

智能无线传感网络在飞行试验中的应用策略

针对试验机现有机载有线传感系统布线复杂、灵活性差、成本高、增加飞机重量、可维护性差、发生故障难以隔离等实际问题,需要寻找新的无线的、智能化的测量手段来满足现代飞行试验测试需求。通过对智能机载无线传感网络技术的研究,突破机载无线传感网络体系结构设计、节点数据同步采集技术、抗干扰设计及网络节点能量供给技术等关键技术。最终制定机载无线传感网络在飞行试验中的应用策略,为无线传感网络在飞机机载系统的实际应用提供理论支撑。     

无线传感网低开销型数据可靠传输方法的研究

利用GPRS网络实现传感数据远程采集的无线传感网应用已经得到越来越广泛的运用。由于GPRS网络不稳定,传感节点传输常会出现数据丢包。如何保证电池供电的传感节点数据可靠传输,同时降低传感节点传输开销,延长传感网整体寿命是个很重要的研究课题。分析了RMST、ESRT和PSFQ等无线传感网络协议在该数据传输问题中的适用性,提出了一套拥塞控制型数据分包传输协议CCDS,协议具备拥塞控制、选择性重传等特性。通过理论分析仿真、实验测试,对比了CCDS与RMST的传输开销,验证了CCDS协议在传感器节点数多、网络不稳定的环境下,数据可靠传输的低开销性,从而延长无线传感网整体寿命。     

基于ZigBee的输送机数据采集系统设计

本文为了能够实时监测输送机的运行状态,运用无线传感器网络技术设计了输送机信息采集系统。通过在输送机及周边部署无线传感器终端,基于ZigBee协议栈构建网络实现终端节点、路由器节点、协调器节点之间数据的采集和传输。利用以太网通信技术与PC机通信,实现了输送机传感信息的远程访问。     

基于能量均衡的无线传感器在配电网的部署算法

为了提高配电通信网的可靠性,针对宽带无线网络覆盖配电网存在信号盲区等问题,给出一种无线传感器延伸覆盖网络模型。考虑到能量、通信距离受限的无线传感器在配电网中采用多跳通信方式,致使与sink相邻的节点能量消耗大,易出现能量空洞问题,提出一种基于能量均衡的无线传感在配电网的部署算法。该算法以网络效率作为优化目标,在已知采集节点数和节点之间距离的前提下,求解出最优中继节点部署方案和各采集节点的传输距离。仿真结果表明,该算法符合配电网中的无线传感器的网络部署要求,能够延长网络生命周期、提高网络效率。     

q-composite密钥管理方案的研究与改进

密钥管理是无线传感器网络研究中最重要最基本的问题,好的密钥管理方案为无线传感器网络提供安全可靠的保密通信,为无线传感器网络在特定领域的应用提供保障。为了扩展q-composite密钥管理方案的应用范围,针对它的不足之处,引进散列函数,对q-composite方案密钥池中的密钥进行散列,大大提高了网络安全连通度和抗节点俘获能力。通过实验结果验证,改进方案大大提高了q-composite方案的安全性能。     

Variable length dynamic addressing based on network traffic distribution in wireless sensor networks

In this paper, a novel dynamic addressing scheme for wireless sensor networks (WSNs) is proposed by using variable length coding. A WSN is typically composed of numerous tiny energy-constrained sensor nodes with limited information processing and data storage capabilities; thus, the energy-efficient strategy is the key issue in designing protocols for WSN. Traditional addressing strategies adopt flat addressing (static and uniform addresses) for sensor nodes. However, the proposed variable length dynamic addressing (VLDA) for sensor nodes is based on the fact that different nodes in the network have uneven traffic loads. Therefore, nodes with more data to receive or send are allocated with shorter addresses. Whether a node is busy or not is determined by the network traffic distribution (NTD), which is defined as the number of data packets each node has received or sent in a period of time. Sensor nodes’ energy is saved by VLDA scheme; hence, the wireless sensor network’s lifetime is extended. In the simulation, a 20% improvement has been achieved through the addressing scheme compared to traditional flat addressing.     

无线传感器网络节点的系统设计

节点的系统设计技术是组建无线传感器网络的关键技术之一.本文研究了无线传感器网络节点的系统设计与实现方法.根据无线传感器网络的特点提出了节点系统设计的重要指标,并根据这些指标进行系统结构设计和硬件选型.分别阐述了节点板和传感器板的硬件设计,并详细讨论了基于ATmega128L和CC1000的通信电路设计和控制软件结构.最后给出了I/O扩展接口的设计.     

基于最小流量的智能配电网WSNs通信模型

为了解决无线传感器网络(WSNs)的规模大、分布广而带宽有限与智能配电网对通信数据实时性和可靠性有上确界之间的矛盾,提出了一种基于最小流量的无线传感器网络路由通信模型。以无线传感器网络链路节点中接收到数据与发送出的数据之间的流量平衡为切入点并结合无线传感器网的通信约束条件以及配电网数据传输的实时性需求,建立了基于最小流量的智能配电网无线传感器网络的路由通信模型。利用庞特里雅金极值的方法构建出所设计智能配电网无线传感器网络通信模型的哈密尔顿函数。利用极值存在的唯一性,从必要性出发判断出无线传感器节点是否在最优路链路径上。并给出了最优控制模型的求解过程。最后对采取所提出的通信模型的延时时间、网络能量消耗、数据传输能力以及数据传输的错误率对比测试。结果表明,所提出的通信模型完全能够满足智能配电网通信需求。     

无线传感器网络节点能量平衡优化方法

在无线传感器网络中,传感器节点中有限的能量供给限制了每个节点无线传输的距离。多跳传输通过将数据包转发给中继节点的方式可将数据包发送至远端接收器。在用于数据汇聚的无线传感器网络中,离数据汇聚站较近的无线传感器节点通常要转发比其他节点更多的数据包,从而消耗更多的能量。文章将整个网络的生命定义为直到第一个无线传感器节点能量耗尽从而失效的时间。提出一种基于无线传感器网络的能量平衡优化方案,该方案所采用的能量模型是基于对ChipconCC2420无线传感器射频收发器的测量数据推导得出的。根据这个方案,通过优化网络中数据流转发的分布来平衡节点的能量消耗。从而延长整个网络的使用生命。     

运载火箭整流罩内环境无线测量系统研究

针对运载火箭星罩环境监测系统进行研究,提出了基于多网融合技术的新系统设计方案,并取得了初步的实验验证.提出的新型无线监测系统将无线传感器网络ZigBee、移动数据网络(GPRS)和互联网(TCP/IP)有机的结合起来,可以有效的避免使用有线传输方式存在的诸如电缆和接插件较重、易损坏,信号传输易受长线干扰,安装位置易受限等弊端,降低运载火箭星罩环境监测系统的重量,提高系统的性能和灵活性,对无线传感器网络在航天器中的应用奠定有益的基础.     

RFID技术在测量中的应用研究

本文介绍了RFID技术在测量中的应用研究的进展,概述了RFID在测量距离、速度、角度、温度、湿度方面的常规方法和新方法,介绍了RFID在测量方面的应用领域和最新研究结果。其中RFID近距离定位系统,RFID与传感器单片集成芯片,RFID与生物信息传感结合以及RFID与无线传感器网络结合是几个有前景的发展方向。     

基于无线传感器网络电力铁塔监测系统的研究

针对电力铁塔的实时监测问题,论述了无线传感器网络在电力铁塔监测与预警系统中的应用。设计和实现了监测系统的各组成部分,研究了长链树状无线传感器网络的拓扑结构以及数据传输方案。实验结果表明:与普通无线技术相比,系统具有低成本、低功耗、网络生存周期长、容量大等优点。为电力铁塔监测工作提供了一种新的技术手段,具有较高的参考价值和广阔的应用前景。     

基于长链树状无线传感器网络实现输电线路在线监测数据传输

为解决用于输电线路监测的长链树状ZigBee无线传感器网络中汇聚(Sink)节点附近的漏斗效应问题,提出一种基于地理位置的多Sink节点协作机制,采用多个邻近部署网络的Sink节点协作传输来解决网络瓶颈问题;在此基础上,采用信道调整以控制节点度的方法来解决因提升传感器节点发射功率所带来的节点间信道竞争激烈和数据传输时延大等问题。对所提出的方法进行了分析和实验仿真,结果证明该方法很好地解决了Sink节点的漏斗效应,并且获得了良好的实时性。     

应用于变电站自动化系统的无线传感器网络技术

通信技术是变电站自动化赖以实现的关键技术之一。文章根据变电站自动化系统的特点,提出一种基于分簇路由的2层架构变电站自动化系统无线传感器网络(wireless sensor network,WSN)组网方案,该方案在过程层采用WSN,在间隔层、变电站层采用以太网。文章对该方案具体实施中的传感器节点能量供给、数据融合与分簇路由算法、可靠性与安全技术、WSN接入以太网等关键技术给出了初步解决办法,最后阐述了WSN实际应用于变电站自动化系统需进一步研究的问题。文章提出的有线通信网络与无线通信网络相结合的2层架构组网模式是对变电站自动化系统通信网络的一种有益探索。