基于ZigBee的无线传感网络节点的设计与实现

以无线传感节点为研究对象,结合ZigBee无线传感器网络技术,阐述了无线传感器的主要优势,并简单介绍了ZigBee协议。结合现有传感器技术的实际情况,提出一种多用途的无线传感器节点的设计方案。     

无线开关传感网络研究

设计了利用无线模块进行电源开关的遥控电路,以及多点信号采集后经USB接口模块送入客户机与服务器进行远程传输电路.发现各遥控开关实际上构成了一个无线节点,对此进行了利用这些节点和无线模块空余端口构成的自组织无线传输网络研究,对信号的发送和接收路径进行了讨论.其网络的显著优点是克服了有线传输的布线问题,系统寄生在无线电源开关上.降低了网络成本,并能与局域网连接实现报警信号的远程传送.     

无线传感网络的关键技术及趋势

传感器已被广泛应用于工业、家庭以及军事设施中。传统意义上的传感器通常用电缆与计算机或显示器相连,有线连接可靠性好但是制造工艺复杂,而且不容易改动。近年,无线技术的进步使得众多使用无线通信方式获取传感数据的应用成为可能,当使用不止一个的传感器时就组成了无线传感网络,用于从各种移动的传感器上获取数据。无线传感网络的优点是安装费用低,改变结构快,操作灵活。     

无线传感网络通信的优化研究

首先分析了无线传感网络通信的原理,然后在此基础上详细介绍了无线传感网络通信优化算法。     

基于Arduino控制的ZigBee无线传感网络节点分析

随着现代无线传感网络的飞速发展,传统无线传感网络节点的灵活性、可变度以及通用性均表现出不同程度的不足。因此,在现有无线传感网络节点的研究基础之上,可以结合新兴技术Arduino的开发优势及ZigBee无线通信技术的特点对提升无线传感网络节点的通用性、灵活性以及降低节点的成本和能耗开展研究。文章不仅从系统架构以及功能结构方面进行了优化设计,还尽可能降低无线传感网络节点的成本和功耗,具有一定实际的研究意义和价值。     

基于MCL算法的无线传感网络节点定位技术

介绍了Monte Carlo（MCL）定位算法在无线传感网络节点定位中的应用,对MCL算法的位置估计、位置预测、位置滤波等方面进行了详细说明,针对算法中存在的初始位置不确定的问题进行了改进,并对算法进行了简化。     

对于无线传感网络中的无线传输系统研究

近年来,伴随着国民经济的发展以及人民生活水平的提高,各种先进技术不断兴起,尤其是无线传感网络技术,更是在一定程度上得到快速发展。该技术应用过程中还存在诸多问题,基于这一现象,本文将从无线传输系统的角度出发,对其简要介绍。     

无线传感器网络节点定位机制研究

传感器网络中的节点定位问题与很多实际应用直接相关,主要有两类算法,即 rang-free和rang-based,这两类定位算法各有其优势和不足.为了研究算法的发展趋势,比较了几种典型的定位算法,指出了各自的优缺点.     

基于嵌入式的无线传感测试网络节点设计

无线传感网络不需要建设网络,可以大量快速布置,具有成本低的特点。在一些特殊的场合下,可以替代传统的有线测试网络。无线传感网络一般用于数据量较少场合,无法胜任需要较高的传输速率的场合。文中分析了影响无线传感网络使用的主要因素,通过选取混合网的网络拓扑结构,采用嵌人式微控制器LPC2129与单片收发射频芯片nRF241．01构建无线传感网络测试节点,提高了节点处理能力,同时功耗较低能够保证节点工作较长的时间,满足在一定时间内大量数据的传输要求。经过现场实测,节点设计满足设计要求。     

基于无线传感网络的煤矿综合监测系统

从人员安全的角度出发,通过使用传感器对矿井温湿度、瓦斯气体浓度以及矿工位置的实时监测,并利用成熟的无线传感网络通信技术和工业无线通信设备,构成煤矿综合监测系统,实现对煤矿井下作业的安全保证。     

无线传感器网络跨层优化研究

无线传感器网络系统的跨层优化理论在当前是一个研究热点.在传统的无线网络设计中,一般是沿用有线网络的设计思想,特别是利用因特网的设计思想来设计无线网络.然而由于无线传感器具有网络资源和能量受限的特点,这就使得传统的有线网络中分层设计的思想遇到了未曾预计的尴尬与挑战.本文对无线传感器网络中的跨层优化工作原理进行了叙述,比较了各个跨层优化技术的特点.最后阐述了当前跨层设计技术面临的挑战.     

A survey on communication and data management issues in mobile sensor networks

Wireless sensor networks (WSNs) which is proposed in the late 1990s have received unprecedented attention, because of their exciting potential applications in military, industrial, and civilian areas (e.g., environmental and habitat monitoring). Although WSNs have become more and more prospective in human life with the development of hardware and communication technologies, there are some natural limitations of WSNs (e.g., network connectivity, network lifetime) due to the static network style in WSNs. Moreover, more and more application scenarios require the sensors in WSNs to be mobile rather than static so as to make traditional applications in WSNs become smarter and enable some new applications. All this induce the mobile wireless sensor networks (MWSNs) which can greatly promote the development and application of WSNs. However, to the best of our knowledge, there is not a comprehensive survey about the communication and data management issues in MWSNs. In this paper,focusing on researching the communication issues and data management issues in MWSNs, we discuss different research methods regarding communication and data management in MWSNs and propose some further open research areas in MWSNs.Copyright © 2011 John Wiley & Sons, Ltd.     

无线传感器网中一种支持固定路由结构的协作机制

针对无线传感器网络中由于衰落信道等原因导致存在大量不可靠的链路,定义了机会节点集,在机会节点集里的节点可以协助完成数据的发送任务.机会节点集的协助机制,一方面利用无线传感网络的节点冗余度大,从而存在节点来协作;另一方面利用了无线信道的广播特性,从而使节点有机会来协助.定义了协助增益来评价协作机制带来的好处,推导出了解析表达式.基于机会节点集的协作机制可以用在大部分现有的路由协议中.仿真表明,采用协作机制后带来的协作增益可达1.18.     

基于量子狼群进化的多目标汇聚节点覆盖算法

在构建双层无线传感器网络中,汇聚层覆盖需要考虑无重复覆盖面积、汇聚节点连通性和能耗平衡这3个关键问题。该文将上述3个问题统筹为多目标优化难题(MOP),提出一种面向汇聚节点覆盖的量子狼群进化算法(QWPEA),选择出候选头狼(CLW)群体,以滑模交叉、量子旋转门、非门变异等方法产生寻优高效的下一代量子编码人工狼。仿真结果表明,该文所提算法能够有效减少汇聚节点数,提高汇聚层结构稳定性,并平衡网络能耗,适于大范围,大规模传感器节点网络部署环境。在800 m800 m面积部署传感器节点达到1000个时,汇聚有效覆盖率较MOPSO, NSGA-II算法分别高29.55%和25.93%,汇聚通信能耗率分别高15.27%和18.63%,汇聚占通率分别低14.01%和15.46%。     

无线传感器网络体系结构研究

对无线传感器网络的体系结构进行了深入研究,从无线传感器网络的物理体系结构、软件体系结构、通信体系结构三个层面进行了分析,分析结果对于无线传感器网络的设计具有参考价值。     

基于能量监测的传感器信任评估方法研究

目前解决无线传感网节点安全的方式多种多样,无线传感器也将随着物联网的发展而呈现多样化.根据物联网传感层的特点和其特有的安全问题,本文提出了一种基于能量监测的信任评估方法来解决无线传感网节点的信任问题.该方法首先针对无线传感器能耗情况,创建了传感器能量监测机制;然后,根据监测能量机制中的监测信息,通过互相关系数方法分析计算,得出传感器所处的几种信任度;最后,对传感器进行信任评估,并给出评估结果.仿真对比结果表明,本文提出的方法具有较高的准确性.     

Research on Link Quality Estimation Mechanism for Wireless Sensor Networks Based on Support Vector Machine

In the application of Wireless sensor net-works (WSNs), effective estimation for link quality is a basic issue in guarantying reliable data transmission and upper network protocol performance. A link quality es-timation mechanism is proposed, which is based on Sup-port vector machine (SVM) with multi-class classification. Under the analysis of the wireless link characteristics, two physical parameters of communication, Receive sig-nal strength indicator (RSSI) and Link quality indicator (LQI), are chosen as estimation parameters. The link qual-ity is divided into five levels according to Packet recep-tion rate (PRR). A link quality estimation model based on SVM with decision tree is established. The model is built on kernel functions of radial basis and polynomial re-spectively, in which RSSI, LQI are the input parameters. The experimental results show that the model is reason-able. Compared with the recent published link quality es-timation models, our model can estimate the current link quality accurately with a relative small number of probe packets, so that it costs less energy consumption than the one caused by sending a large number of probe packets. So this model which is high efficiency and energy saving can prolong the network life.     

无线传感器网络的自组织机制研究

无线传感器网络的自组织包含不依赖于固定通信基础设施的有规则联系和运动,本文在特定应用中研究这一过程.在定性分析无线传感器网络的自组织特性之后,提出自组织度和自组织单位能耗的自组织评价方法,在典型应用中以此量化分析无线传感器网络的自组织演化机制.仿真表明,在特定应用中的无线传感器网络表现出孕育、发育、成熟、衰退和死亡的自组织过程,自组织能耗依赖于特定的部署方式和无线模型.     

基于备份节点无线传感器网络设计策略

在无线传感器网络中由于节点的规模大小有限,能源问题成为目前设计的重点。根据网络中节点的不同任务特征提出了一个对传感器节点进行备份的分布式算法,使得在网络中尽可能减少工作节点的参与从而降低能耗。实验结果证明了算法的可行性和正确性,同时还给出了在特定环境下为达到网络最大持续工作时间所需节点数量的范围区间。     

A lightweight intrusion detection framework for wireless sensor networks

In recent years, Wireless Sensor Networks (WSNs) have demonstrated successful applications for both civil and military tasks. However, sensor networks are susceptible to multiple types of attacks because they are randomly deployed in open and unprotected environments. It is necessary to utilize effective mechanisms to protect sensor networks against multiple types of attacks on routing protocols. In this paper, we propose a lightweight intrusion detection framework integrated for clustered sensor networks. Furthermore, we provide algorithms to minimize the triggered intrusion modules in clustered WSNs by using an over‐hearing mechanism to reduce the sending alert packets. Our scheme can prevent most routing attacks on sensor networks. In in‐depth simulation, the proposed scheme shows less energy consumption in intrusion detection than other schemes. Copyright © 2009 John Wiley & Sons, Ltd.