基于无线传感器网络新技术的矿山环境监测系统设计

从系统的需求分析出发,研究与设计了一种基于分布式无线传感器网络新技术的矿山环境监测系统,系统含控制器、存储器、传感器、通信设备、电源等模块,可实现Zigbee无线传感器网络建立、传感器节点数据采集与发送、无线通信模块数据收发以及矿山环境数据实时显示、查询统计、增删记录等功能。     

矿井无线传感器网络不同信道传输特性试验研究

为研究无线传感器网络信号在矿井巷道中的传播特性,解决无线传感器节点在巷道中合理布设等问题,采用CC2420、CC1020和CC1100 3种无线射频芯片,设计出分别在2.4 GHz、780 MHz和433 MHz频段工作的无线传感器节点,并选用某矿井作为试验环境,采用3种不同的发射功率（15,5,-5 dBm）对节点在矿井巷道中的接收信号强度（RSSI）和丢包率（PLR）进行了测试分析。试验结果表明,3种不同频段的无线传感器节点的接收信号强度值均随着收发距离的增大而减小,且信号的衰减符合对数模型。通过仿真发现,布设的节点采用15 dBm和5 dBm 2种发射功率时,无线信号基本覆盖了所有巷道,能满足矿井的数据通信需求。若考虑节点的功耗,优先选择5 dBm发射功率;若考虑无线通信距离和质量,优先选择15 dBm发射功率。因此,在矿井巷道环境中应用无线传感器网络时,780 MHz频段的传输性能最佳,发射功率可根据实际情况进行选择。     

基于C4.5算法的无线传感器网络农业环境部署节点故障诊断方法

通过采集农业环境下无线传感器网络节点所采集的数据,基于C4.5算法挖掘故障诊断关联规则,建立了农业环境部署节点故障诊断模型.结果表明,该模型能够比较好地对故障无线传感器网络节点进行识别.     

金属矿开采中的无线传感器容错路由机制

构建金属矿开采的无线传感网器网络矿内各种实时信息的采集和传输,设计无线传感器网络容错路由机制,改善金属矿开采中的无线传感器网络的通信质量,降低误码率。提出一种基于能量过载节点自适应定位的无线传感器容错路由机制。构建金属矿开采中的无线传感器网络结构模型,进行路由算法设计。仿真结果表明,采用该路由机制具有较好的数据收发容错性能,降低数据传输的误比特率,改善通信质量。     

评价WSN可靠性的故障注入记录仪设计

针对无线传感器网络设计一种故障注入串口数据记录仪,其硬件系统包括主控芯片、电源模块、LED指示模块、通信模块、存储模块和时钟模块等部分,通过串口以一对一的方式与WSN节点连接,以实时／定时的方式向WSN节点注入故障命令,将实际应用领域遇到的故障和干扰注入到WSN中,并观察网络运行的状况,以分析和评价WSN的可靠性。     

一种有效的无线传感器网络密钥管理方案

针对无线传感器网络存储空间和带宽等局限性问题,提出了一种有效的无线传感器网络密钥管理方案.该方案采用椭圆曲线的双线性对加密技术对节点的身份进行认证,通过验证节点的合法性来抵抗非法节点的攻击.理论分析与仿真结果表明:当网络节点数为10～60时,节点存储密钥数只有2～12;节点之间能相互验证密钥的有效性,可以抵抗假冒、重放和伪造等攻击.该方案在增强网络安全性的同时有效地减少了节点的密钥空间需求.     

一种无线温度传感器网络中节能的路由协议

无线温度传感器网络中,传感器节点经常被部署在大面积的农田环境里,由于网络规模大、节点数目多、节点能量有限等特点,如何延长网络的寿命是最为重要的事情.为了延长节点的存活时间,就要求在节点通信过程中,最大限度的节省节点能量,为此提出了一种高效的路由协议来解决这类问题,结果表明,采用该方案节省了节点能量,延长了网络的生存时间.     

无线传感器网络IPv6地址自动配置方案

提出一种无线传感嚣网络IPv6地址自动配置方案,该方案将无线传感器网络划分为多个簇,针对簇首节点和簇内节点分别给出了相应的IPv6地址格式,并采用哈希函数除留余数法为簇首节点和簇内节点分配IPv6地址,采用线性探测法解决IPv6地址冲突问题.从重复地址检测开销、地址配置总开销及地址配置总延迟时间三个方面对该方案与现有方案的性能参数进行了比较分析,验证了此方案的有效性和高效性.     

煤矿安全监测无线传感器网络节点定位方式的论述

在我国煤矿行业不断发展的过程中,通过利用无线信号的强弱,有效的实现了对煤矿安全监测无线传感器网络节点定位系统的构建。并且,随着煤矿安全监测无线传感器网络节点定位系统的不断运用,对其定位准确度的提升,也提出了新的改善方案。同时,在改进的过程中,应当对影响定位准确性的因素,进行全面地分析和了解,通过相应的计算形式,提升煤矿安全监测无线传感器网络节点定位的准确度,这样可以将煤矿安全监测无线传感器网络节点定位的误差,降低到最小,为我国煤矿开采、探测等行业的发挥,提供重要的参考信息。     

无线传感器网络中节点移动场景下的密钥管理方法

为了探讨无线传感器网络中节点移动场景下的密钥管理方法,克服现有方案在移动节点重新加入网络方面的安全缺陷,提出了基于椭圆曲线数字签名算法的复合安全机制来验证移动场景下的节点身份,解决了其他密钥管理方案中存在的节点易受拒绝服务攻击和密钥易被敌人推算出等安全性问题.采用阶为160 bit的椭圆曲线,在带有XMTS300CB传感器板的IRIS传感器节点上实施了该密钥管理方案,通过与新邻居安全地建立对密钥和本地广播密钥,达到帮助移动场景下的节点安全地加入网络的目的.安全与性能分析表明,该方案能够有效抵御针对无线传感器网络的主要攻击手段,并且具有较低的计算、通信和存储负载.