一种无线烟雾传感器节点的设计与实现

无线传感器网络是当前信息领域中研究的热点之一,可用于特殊环境实现信号的采集、处理和发送;介绍无线烟雾传感器节点的设计与实现,以CC2430芯片为核心,利用烟雾传感器设计硬件电路,并通过无线收发模块与网络协调器和上位机通信达到实时监控;讨论和提出烟雾传感器节点的低功耗设计并描述系统的软件架构及实现方法。系统具有较高的实用性和可靠性,成本低,功耗低,具有良好的应用前景。     

空气质量在线监测教学实训系统的设计

提出了一种运用Zigbee协议栈(Z-Stack)结合工业组态软件(MCGS),设计空气质量在线监测教学实训系统的方法。该系统以CC2530作为下位机,利用大气颗粒物(PM2.5,PM10)传感器SDS011和温湿度传感器DHT11组成分布式检测节点采集部分空气质量指标。利用Zigbee的自组无线传感网络,实现数据在上位机协调器和下位机分布节点之间的无线传输。在上位机运用工业级组态软件MCGS为检测节点开发了驱动,并贴合环境监测的标准进行数据处理,最后实现了局部区域内空气环境质量的多点分布式实时在线监测。该实训系统集成了Zigbee和MCGS工业组态软件的优势,具有开发周期短、可扩展性强、稳定性高的特点。系统已在校园环境内进行监测实训,效果良好。     

基于IMU与WiFi技术的步态监测系统研究

为了可靠获取人体步态信息,实现对外骨骼机器人控制提供重要参数,研究了一种基于IMU与Wi Fi技术的步态监测系统。阐述了监测系统的软、硬件结构和该监测系统的实际应用。该步态监测系统包括多个安装于肢体的无线传感节点、汇聚节点与上位机监测平台。无线传感节点获取各节点倾角传感器信息,并通过Wi Fi无线网络传输到上位机监测平台。经实测该监测系统在空旷地带的监测范围是80m,充满电状态下可以连续30h输出角度信息,满足人机系统动态位姿信息监测的要求。     

变电站直流电源无线监测系统的设计

针对急剧增加的变电站直流电源设备有必要进行其工况远程在线监测的这一情况,设计了一种基于zigbee无线传感网络的变电站直流电源监测系统,系统通过非接触式传感器实现对直流电源设备的温度,电压以及电流的实时测量以获得监测数据,利用zigbee无线传感器网络技术,由无线网络协调器将无线传感器节点上的监测信息送至在线监测中心,实现对变电站直流电源的远程在线监测。系统在投运后变电站直流电源系统故障明显下降,并产生了良好的经济效益,大大提高变电站的安全稳定运行水平。     

基于ZigBee技术的智能型盾构机主轴承设计

设计一种带有健康状态感知的智能型盾构主轴承,利用Zig Bee技术构建了轴承状态感知的无线传感网络,通过USB接口进行传感网络与工控机之间的通讯。将温度传感器、振动传感器和位移传感器植入盾构主轴承中,分别用于检测轴承的温度、振动加速度和磨损量。以CC2530为主芯片构建无线通讯下位机模块,利用IAR Embebbed Workbench集成开发环境开发出检测系统的软件模块,实现了无线传感器网络的发射器和协调器之间的通讯和传感器的信号传输。利用Visual C++2010集成开发环境开发出上位机的人机交互界面。实现了对盾构主轴承状态信号的显示、存储、分析、处理和监测。     

精准农业无线传感器网络的研究与实现

针对有线通信组网布线众多、工程量大、影响耕种与灌溉等问题,将无线传感器网络(WSN)技术应用于精准农业作物生长环境监测系统中。采用高性能、低功耗的JN5148作为主处理器,构建了采集土壤水分、温度、PH值、光照度等数据的传感器节点,路由节点和协调器节点;采用OPC接口程序技术实现了协调器与上位机之间的通讯;采用ZigBee无线传感技术组成了精准农业作物生长环境监测系统。实践结果表明,该系统在生产应用中运行正常,验证了设计与开发的合理性,解决了对目标监测区域农作物生长环境因素大范围采集和传输问题。     

基于无线传感网和数据融合技术的火灾报警系统设计

针对传统火灾报警系统存在的问题,设计了一种基于无线传感网和数据融合技术的火灾报警系统。采用3种传感器组成无线传感网进行火灾数据的监测采集并通过协调器发送给上位机,在上位机程序中采用基于粒子群优化的神经网络算法对传感器数据进行数据融合计算,并且加入图像传感器进行辅助判断,得到火灾监测的综合结果。仿真实验表明传感器数据经过神经网络融合的结果具有较高的准确度。     

地下管线安全监测系统

为了防止地下管线被破坏,开发了一种基于ZigBee无线传感器网络的地下管线安全监测系统.监测系统由上位PC机、基于CC2530的中心控制节点和传感器节点以及传感器模块组成.在分析地下管线安全监测系统特点的基础上,确定采用长直线型拓扑结构.搭建了具有1个中心控制节点和5个无线传感器节点的无线传感器网络.设计了声音传感器和震动传感器节点的硬件电路.用C语言在IAR Embedded Workbench for MCS-51 Evaluation环境下开发无线传感器节点程序.基于Qt Crealor平台开发了上位机控制系统软件.     

基于无线传感器网络的预装式变电站测控系统

为解决预装式变电站空间小、电磁干扰大、监测的信号多等问题,将无线传感器网络(WSN)技术应用于预装式变电站监测系统中.采用高性能、低功耗的JN5139作为主处理器芯片,构建了高压室、变压器室和低压室传感器节点、高压柜触头温度传感器节点、路由节点;采用微控制器LPC2210和以太网控制器RTL8019AS构建了协调器节点;采用ZigBee无线传感技术组成了预装式变电站监测系统.采用非阻塞的设计方法设计了传感器节点软件,减少了CPU等待时间,大大提高了CPU的利用率,节省了时间;协调器节点软件采用UDP方式接收数据,提高了效率.最后,给出了传感器节点实验结果.实验结果表明,该系统能够实现低成本连续在线监测,所设计的传感器节点具有功耗低、性能稳定等特点,保障了变电站设备的安全运行.     

基于LZW算法的实时数据压缩 无线传感器网络的设计

针对利用ZigBee进行远距离无线通信时,终端节点的数据量逐渐增大的特点,系统设计了一种基于LZW算法的实时数据压缩无线传感器网络。系统由终端节点、路由器、协调器和上位机构成。终端节点负责将采集到的数据经过LZW压缩算法压缩后,对数据进行存储并且发送;路由器负责无线网络中数据的中继;协调器负责将接收到的数据发送至上位机。在网络功能实现方面,利用Z-stack协议栈完成了终端节点、路由器节点以及协调器节点上CC2530芯片的开发与配置,并成功组网。经过最终的仿真分析与测试验证,系统实现了对远程数据的无线采集与存储,并通过对数据的压缩降低了网络占用率,具有一定的实用价值和应用前景。     

家居环境质量的智能监测预警系统设计

家居环境质量越来越成为人们关注的焦点,而家居系统的智能化是科技发展下的大趋势。该文采用ZigBee无线技术构建家庭无线传感器网络,利用成熟的全球移动通信网络（GSM）开发远程预警能力,设计针对室内环境质量的智能监测预警系统,兼备远程查询能力。系统以CC2430为控制芯片,以多种传感器为数据采集终端,能够实时采集数据并汇总、分析和智能预警。实验测试结果表明,系统通信网络稳定,监测结果数据与实际值误差在允许范围内,数据处理实时性良好,预警反应快。     

基于智能传感网和模糊PID的水产养殖监控系统

鉴于目前国内水产养殖现代化监控系统的实际应用需求,提出一种基于CC2430和模糊PID控制策略的水产养殖环境监控系统。该系统采用CC2430为核心开发无线传感器节点,通过带有高精度温湿度传感器的数据采集终端采集环境数据,完成养殖环境中的溶解氧、温度、pH值等参数实时监测,各节点间通信遵循ZigBee协议,采用ZigBee技术实现无线传感器网络自组网和监控数据自动汇聚,应用模糊PID控制算法对偏差进行处理,实现参数的精确调节,采用嵌入式数据库管理模式实现终端节点和数据管理及预警等功能。试验结果表明该系统的实用性和高效性,解决了养殖池内的复杂布线问题,适于环境参数的自动监测,可推广应用。     

基于ZigBee技术无线压力传感器的研究

研究ZigBee协议标准,提出了一种基于ZigBee技术无线压力传感器的研究.采用集成射频与微处理器单芯片CC2430为核心器件设计的低功耗、低成本的硬件平台作为ZigBee网络节点,基于Z-Stack协议栈ZigBee节点应用程序软件设计,实现压力数据通过ZigBee网络自动采集.设计了协调器节点和PC机的通讯规约,将信息无线发送到系统进行进一步的处理与分析,以利工厂整体信息的掌握,以达到工业与环境控制的目的.     

基于WSN的粮库环境监测系统

针对粮库管理中环境监测数据准确性低,实时性差以及人力资源浪费的现状,综合运用无线通信技术和传感器技术,文中提出了一种基于WSN的粮库环境监测系统。采用AM2301数字温湿度传感器准确地采集粮库中各节点的温湿度,通过CC2530组建ZigBee无线传感器网络平台,实现数据的安全传输,并利用ZSensorMonitor实时观测粮库环境信息。该系统降低了粮库的管理成本,保障了粮食的安全,提高了管理的自动化程度。     

Wireless sensing system for environmental humidity and temperature monitoring

Aiming at the actual demand for monitoring environmental information,a wireless sensing system for temperature and relative humidity （RH） monitoring based on radio frequency （RF） technology and mobile network was designed.This paper introduces the architecture of the system.The system uses AVR micro controller unit （MCU）,KYL-1020U RF module and SHT71 to complete real-time temperature and humidity monitoring,and uses SIM900A module to realize remote alarming and monitoring with short message system （SMS） through global system for mobile communication （GSM）.Experimental results show that the designed system has good stability of measurement and real-time performance,and it can be used in some small temperature and humidity monitoring occasions.     

基于ZigBee和GPRS的多通讯功能无线测控系统

针对传统的移动测控系统的监控实时性差、成本高等问题,结合ZigBee技术和GPRS技术,设计了一种基于ZigBee和GPRS的多通讯功能无线测控系统。该系统由实现就地采集和控制的传感器节点、路由器和ZigBee协调器等组成,传感器节点采用MC56F8037 DSP芯片进行数据采集和控制,采用JN5139芯片实现ZigBee通讯,两芯片之间采用串行通讯交换数据;协调器节点主要由JN5139芯片、以太网芯片CP2200和SIM900A模块组成。协调器除管理ZigBee网络外,实现了与以太网控制芯片CP2200通讯,嵌入了GPRS通讯协议、以太网协议和TCP/IP协议,使之成为具有多种接口的多功能网关,实现了基于Internet的远程控制。研究结果表明,该系统减少了多种通讯方式下的转发设备,降低了成本投入,为基于无线通讯的远程监控系统提供了实用和高效的解决方案,具有广阔的市场前景。     

ZigBee技术的多通道振弦式传感器测频仪

针对隧道、地铁等地下工程中传统振弦式传感器测量仪器通道数少、相互之间通信困难、实时性差的缺点,设计了基于ZigBee(紫蜂)短程无线通信技术的多通道振弦式传感器测频仪(简称测频仪).测频仪选用ARM7处理器作为控制单元,在μC/OS 2操作系统上实现多通道分组式测量,并利用ZigBee无线通信模块使多台测频仪之间自动组建无线网络并建立动态路由,方便实现多监测点环境下数据的采集和传输,适用于测量点数多、覆盖范围大、传统无线网络不能覆盖而对实时性要求较高的工程.     

A distributed energy monitoring network system based on data fusion via improved PSO

This study uses ZigBee wireless sensor network technology to build a distributed energy monitoring and management research system. A network of nodes can immediately capture the energy of the state in order to collect and analyze information through ZigBee wireless devices transmitting to a central system network server host. With an improved Particle Swarm Optimization (IPSO) approach to data integration optimization calculations, the results of this study will allow the construction of a distributed energy network monitoring system to obtain the optimal solution. The results developed in this study can be applied to energy management, environmental management, information management, plant monitoring, renewable energy management and other fields. In addition to emphasizing the GIO embedded system design techniques for automating energy management, this paper also notes the importance of building distributed nodes using ZigBee technology and energy management system control for addressing such situations as factory fires, theft and energy management security monitoring systems development.     

基于ZigBee和ARM的工业监控系统

采用Zig Bee短距离无线通信技术和Windows CE嵌入式技术建立的工业监控系统。在ARM最小系统的基础上,建立显示界面、通过UART与ZigBee协调器相连,组成一个集成度高、灵活移动的监控平台;通过ZigBee 2007/PRO协议将各个传感器节点、路由器、协调器组成无线网络,实时监控工厂状况。该系统具有无线、成本低、移动方便、功能多样、抗干扰性较强的特点。