基于光寻址电位传感器的无线节点设计

针对水体重金属污染的监测问题,在光寻址电位传感器的研究基础上,采用无线传感网络技术,设计开发一种用于现场快速检测无线节点.该节点由传感单元、处理单元、通信单元和电源单元4个部分组成.针对无线节点在尺寸和功耗上的特殊要求,处理单元采用了超低功耗的微控制器MSP430FG4619,通信单元采用了体积小、功耗低、集成资源丰富的CC2500作为收发器.实验结果表明,基于铅离子敏感的硫属玻璃光寻址电位传感器的无线节点,在检测含有不同浓度铅离子的水样时,具有良好的响应特性,而且无线通信在短距离内基本稳定,证明设计达到了预期目标.     

无线传感器网络PEGASIS协议的研究

为建立一个高效节能的路由环境,在分析PEGASIS（power—efficientgatheringinsensorinformationsystem）的基础上,对PEGASIS算法进行了改进。将整个传感器区域划分为等宽的子区间,由每个区间内距离Sink最近的节点建立主链,然后在每个区域内建立链树,再由主链节点轮流担任根节点与Sink通信,以减少通信开销。模拟实验表明,算法在生存时间、能耗均衡等方面的性能较PEGASIS有明显提高。     

无线传感器网络节点能耗状态转换模型研究

针对无线传感器网络节点的能量管理与优化问题,对无线传感器网络节点中主要的功率可管理部件工作状态进行分析,建立了MCU处理器、模数转换器和无线收发模块之间的状态转换关系模型。详细阐述了器件间的状态转换关系和条件,并给出了多种休眠模式间的转换时间阈值的估计方法。该模型反映了无线传感器网络节点实际工作状态的转换关系,为节点的动态能耗管理的优化设计提供了实际应用参考。     

无线传感器网络中高效的基于身份的加密算法

无线传感器网络节点的通信和计算能力非常有限,使得传统的公钥加密算法无法有效应用,为此提出了一种安全的轻量级的加密算法.基于身份的密码系统简化了基于证书的密码系统繁琐的密钥管理过程,根据无线传感器网络自身的特点,对现有的基于身份的加密算法安全模型进行改进,提出了一个新的安全模型,并在此基础上提出了一种在标准模式下可证明安全的基于身份的加密算法.与现有的基于身份的加密算法相比,提出的加密算法存储需求更小、计算量更少,更加适合于无线传感器网络.     

基于ZigBee无线传感器网络的温室监测系统设计

为了解决温室环境监测系统中遇到拓扑结构固定、节点延展性差等问题,提出了基于ZigBee无线传感器网络的温室监测系统设计与实现方法,构建了基于ZigBee协议的无线监测网络,给出了网络中节点硬件和软件的设计方案,详细论述了ZigBee协调器的组网过程。该系统利用PIC18F4620单片机控制CC2420无线收发器模块收发数据、驱动温湿度传感器（SHT11）,通过I2C总线方式进行数据采集,将采集的温湿度经Zig-Bee网络传输到监测平台。测试结果表明,该系统具有结构简单、节点灵活、功耗低等优点,实现了在无线环境下对温室中温湿度的有效监测。     

基于CC2430的低功耗Zigbee无线传感器网络节点的设计

无线传感器网络是综合了传感器、微机电、网络及无线通讯等技术的一种全新信息获取和处理技术。Zigbee是一种近距离小功率无线通讯协议。其低功耗、低成本、应用简单的特性正好是无线传感器网络需求的。在简要介绍CC2430的功能特点的基础上,对无线传感器网络节点的设计要点进行了阐述。由该节点组成的无线传感器网络功耗低、节点体积小,可以广泛地应用于远程监控、环境监测、移动医疗等领域。     

基于粒子群进化的输电网络WSN节点定位算法

为了提升WSN的定位精度,提出了一种基于粒子群进化的定位算法,以应用于输电网络中的节点定位.该算法通过区域估计,缩小并限制传感器节点的预估计区域空间,并应用粒子群算法快速寻找节点定位的最优解.通过引入权重自适应的机制,加快节点定位的搜索速度,并提升算法的搜索能力.结果表明,该算法有效增强了WSN节点定位的精度,降低了计算复杂度,为输电网络的无线传感器网络提供更高效准确的定位服务.     

基于Rough set理论的无线传感器网络节点故障

提出了一种无线传感器网络（WSN）节点故障诊断的新方法，首先基于粗糙集理论中改进的可辨识矩阵算法得到故障诊断决策的属性约简；然后通过属性匹配的故障分类算法，建立一套WSN节点故障诊断方法，对WSN节点的各个模块分别进行具体的故障诊断和定位. 仿真实验表明，该方法在WSN节点故障诊断时通信代价小、能量消耗低、诊断准确率高，因而具有在能量有限的WSN节点中应用的可能性.     

WSN中一种新的基于蚁群优化的路由算法

针对无线传感器网络路由中网络节点能量和生存时间受限问题,提出了一种基于蚁群优化的WSN分簇路由算法.算法引入蚁群优化,对网络覆盖区域内的节点进行分簇处理,簇内利用蚁群优化算法进行最优路径搜索.仿真结果表明:该算法能有效平衡网络节点间能耗,延长网络生存期,蚁群增强了最优路径的可靠性,进一步降低了网络能耗.     

基于虚拟场的能量高效传感器网络地理路由

针对现有的无线传感器网络(WSN)地理位置路由在遇到空洞时,集中使用空洞边缘节点转发而导致能量迅速耗尽的问题,提出利用虚拟场模型均衡节点能量消耗的路由算法.传输节点根据虚拟场模型,采用空洞信息、自身位置及目的节点位置作为参数,计算当前位置的虚拟场矢量.根据此矢量方向进行贪婪路由选择.受虚拟场模型的引导,数据传输路径在未遇到空洞时已提前开始绕行,路由能耗不再集中于空洞边缘,而是更均匀地分布于全网.实验表明,该算法在网络生命周期和数据包投递率方面明显优于现有的地理位置路由,在传输延迟方面两者接近,验证了虚拟场模型具有平衡节点能量消耗、提高能源利用率的效果.     

Self-diagnosis method for faulty modules on wireless sensor node

In order to diagnose the working status of each module on sensor node and make sure the wireless sensor networks (WSN) work properly, the components of sensor node and their working characteristics are studied. An on-line fault self-diagnosis method for sensor node is proposed. First, a flexible fault sensing circuit is designed as a state detection module on sensor node. Second, a self-diagnosis algorithm is proposed based on the hardware design and the failure analysis on sensor node. Finally, in order to ensure the WSN reliability, the voltage changes of each module working statuses can be observed using the state detection module and the faulty module will be found out timely. The experimental results show that this self-diagnosis method is suitable to sensor nodes in WSN.     

具有能量补给的无线传感器网络能量感知路由算法

为适应新能源条件下无线传感器网络的能量补给特点,根据节点自身能量起伏变化和能量补给的速率等特点,提出了一种考虑能量补给因素的无线传感器网络能量感知路由算法——PHEA.PHEA将传感器节点从周围环境中获取能量的因素考虑进路由算法中,并使用信息融合D-S证据理论算法选择下一跳节点,使得能量消耗能够平均分配到整个网络中.仿真结果表明,算法改善了能量补给因素条件下无线传感器网络中的能量消耗的均衡特性,延长了网络的生命周期,与经典能量感知路由算法EA相比,PHEA的性能高50%左右。     

无线传感器网络功率控制技术及NS2仿真

无线传感器网络在工业控制领域具有广阔的应用前景.论述了无线传感器网络中的功率控制技术,包括链路层、网络层的相关协议和应用层的数据融合等技术.基于NS2平台,使用MITuAMPS扩展,仿真模拟了leach和leach-c协议的运行,分析了2种协议下的网络节点生存个数及各节点能量消耗随着时间变化的趋势,为无线传感器网络应用于工业控制提供了一种功率控制的模拟分析方法.     

物联网感知层 RFID 和 WSN 信息安全技术研究

感知层是物联网的重要组成部分,其关键技术是射频识别技术（ RFID）和无线传感器网络技术（ WSN）。针对射频识别技术的信息泄露、信息篡改、追踪标签等安全问题,提出标签保护和加密机制等技术方案;针对无线传感网节点信息被非法俘获、窃取、攻击等安全问题,提出密钥管理控制、建立安全路由、增加节点认证、访问控制、入侵检测等技术方案。     

一种适用于WSN的数据存储方法

无线传感器网络（WSN）是以数据为中心的网络,如何对传感器节点采集的感知数据进行有效的存储和查询访问已经成为WSN研究的重点。提出一种基于层次路由的分布式数据存储方法,降低了WSN网络的通信负载且使得网络内各节点能耗更加均衡,从而有效地延长了无线传感器网络的生存时间．     

基于关联度分析的WSN节点信任模型研究

该文基于社会网络关联度分析的无线传感网络节点信任模型进行研究。给出了无线传感器网络的模型并将其与社会网络模型进行了相似性分析;建立了基于社会网络关联度的WSN节点信任模型,提出了基于关联度的传感器节点信誉度的计算方法;并设计了基于滑动窗口的传感器节点信任值计算及更新算法(SNTUA)。通过仿真实验,证明了该算法的有效性和准确性,其性能优越于其他两种算法。     

基于无线传感网的音频编码技术研究

针对单个传感器节点计算能力、存储空间有限,不适应多媒体信息的传输与处理的问题,提出了一些基于无线传感网的分布式音频编码方法,这些音频编码方法能够有效地压缩音频数据,节省无线传输带宽,降低音频编码复杂度,节省节点能量,延长无线语音传感网的工作周期,指出了无线传感网的音频编码技术中需要进一步研究的问题。     

基于WSN特点对DV-HOP算法改进的研究

为了提高无线传感器网络(wireless sensor network,WSN)中与距离无关的定位算法的定位性能,通过对DV-Hop算法的分析研究,结合计算机模拟随机分布节点位置的概率统计方法,提出一种改进的DV-HOP-M算法,该算法实现了在已知3个信标节点的情况下,对整个网络节点位置进行粗略的估计。仿真结果表明:提出的算法较之原有的DV-HOP算法,提高了基于无距离WSN定位的精确度。     

A 2Mbps Human Body Communication Transceiver Based on Body Antenna Effect

This paper presents a human body communication (HBC) transceiver for wireless body network applications. The transceiver employs on frequency shift keying (FSK) modulation and operates in 40 MHz–60 MHz which is the resonant frequency of the human body as an antenna. It achieves high performance and stability through establish passive microstrip line and via models and active device-models. The proposed transceiver is designed and fabricated by FR4 printed circuit board (PCB) process, the transceiver has the ability of configurable data rate up to 2 Mbps and it achieves –86 dBm receiving sensitivity at 2 Mbps data rate. Meanwhile, the transceiver output power dynamics range is 34 dB. Furthermore, with a visual interaction interface, the transceiver can be agility use in a variety of scenarios. Its measurements are verified on human body. The result shows that the transceiver has ability to send data from person to person by relying on human body antenna radiation. The transceiver shows great prospect in wireless body area networks (WBAN) for telemedicine and emergency communication.     

无线传感器网络电能检测节点设计

介绍了基于无线通信芯片CC2430和电能计量芯片ADE7566的分布式电能检测节点的设计,本设计解决了布线式的电能检测节点不灵活的问题,将无线传感器网络技术与分布式采集电能相结合.最后,实时检测用户电器的用电信息,实现了用电可视化的功能.对家用电器的测试数据结果验证了设计的有效性.