基于IEEE 802.15.4的传感器网络性能研究

本文针对传感器网络协议关心的设计指标,分析了IEEE 802.15.4应用于传感器网络的有效性.文中在ns-2仿真平台上建立了较为精确的能量模型,仿真分析了负载、占空比、工作/睡眠切换频率和节点数对传感器网络性能的影响,为实际应用中设置合理的参数以及进一步改进MAC协议提供了依据.还对网络的能耗、时延和可升级能力进行了定量研究.     

基于CC2431的无线传感器网络节点设计

基于片上系统CC2431实现IEEE 802.15.4(Zigbee)的无线网络协议.重点讨论了CC2431片内集成的定位引擎在解决无线传感器网络节点定位技术方面的应用,同时结合传感器、电源管理模块等设计,实现了具有感知温度、湿度、光照强度、声音、压力信息的无线传感器网络节点.     

基于无线传感器网络的海洋水环境监测系统的设计

本文详细介绍了利用基于IEEE802.15.4技术标准的Zigbee协议构成的整个无线传感器网络,包括传感器节点、汇聚节点、网关节点及后台监测中心,并把无线传感器网络应用到海洋水环境监测中。对于每个节点,在硬件方面利用MSP430F149作为微处理器,利用CC2420芯片作为组网通信模块;在软件方面,以IAR Embedded Workbench V2.10为开发平台,以C语言为编程工具,编写通信协议,并详细叙述了不同种类节点的工作状况。     

基于ZigBee技术的无线传感器网络构建与应用

对新的短距离、低速率无线网络技术Z igBee及其相关标准IEEE 802.15.4进行了分析和研究,着重探讨了基于Z igBee的无线传感器网络构建和ZigBee网络的应用,研究利用Siemens、旭昂等公司的通信模块和MSP430微控制器构建基于ZigBee技术的无线传感器网络,在GSM(全球移动通信系统)网络、CDMA(码分多址)网络或者以太网中实现大范围内的数据的传输与控制,达到更广泛的工业应用的目的。     

基于Zigbee无线传感器网络设计与实现

在科技发展的推动下,基于Zigbee的无线传感器网络技术得到了广泛应用,所以,本文在对Zigbee技术和无线网络技术进行深入分析的基础上,对Zigbee无线传感器网络系统的理论设计与技术实现进行阐述。由于采用Zigbee技术所设计的无线传感器网络具有容量大、投入成本低、稳定性高以及功耗低的特点,所以在应用中得到了非常广泛的使用,特别是在各种新技术的发展,将更好地为无线传感器网络建设服务。     

一种针对IEEE 802.15.4a网络监听仪的设计

针对最新国际标准IEEE802.15.4a的工业无线网络环境,提出了一种应用于该网络的监听仪(即sniffer)。首先介绍了它的工作原理,并与传统网络中监听仪作简要对比;其次设计了系统的软硬件结构;最后该监听仪在基于IEEE802.15.4a标准平台的CSMA/CA协议和WICN-Z协议的无线传感器网络中实现了对节点之间数据的嗅探监听,经实验测试,结果表明:监听仪能有效检测网络的运行状态。     

基于IEEE 802.15.4的无线USB适配器设计与实现

在无线传感器监测网络中,通常需要一个网络协调器将各终端节点采集的数据上传给监控中心,但是在有些场合用网络协调器组网很不方便。为此,本文介绍了利用USB接口技术优势结合IEEE802.15.4标准协议特点开发的无线USB适配器,详细阐述了该设备无线收发器模块、USB与串口数据转换模块等部分软、硬件设计原理,并通过组网进行了实际的测试。该设备的设计解决了现场监测环境中一系列组网复杂、开发成本过高等实际问题。     

浅析无线传感器网络点对点通信的设计和实现

随着社会的发展和科学技术的不断进步,计算机科学已经在社会的各行各业中得到了更多的发展和应用。无线传感网络作为计算机科学领域中的一个全新的研究课题,近些年因其广阔的前景而备受业内关注。本文针对IEEE 802.15.4协议标准进行了重点的探索,努力深入的研究了点对点网络在无线传感器中的形成,之后设计了无线传感器点对点网络通信的方法。     

基于Zstack的无线传感器网络设计与实现

本文阐述了一种基于无线传感器网络的农田温湿度监控系统,介绍了传感器节点的软件与硬件设计,以及上位机端的软件设计。该系统基于Zigbee无线通信协议设计,实现了温湿度远程监控,具有成本低、功耗低、生存周期长等有点。实验结果表明:温度测量精度达到了0.5摄氏度,湿度测量精度达到了4.5%,完全能够满足农田监控的要求。     

依赖IEEE802.15.4的无线传感器网络在灯光控制中的应用

无线传感器网络综合了传感器技术、嵌入式计算技术、分布式信息处理技术和无线通信技术,是计算机科学技术的一个新的研究领域,具有十分广阔的应用前景.文章介绍了IEEE 802.15.4标准,对无线传感器网络平台的结构设计和无线传输网络的具体实现过程进行了阐述。并在此基础上设计了一种基于IEEE 802.15.4标准的无线传感器网络,传感器对周围的光强度信息进行采集,内嵌的单片机对数据进行处理,通过基于IEEE 802.15.4标准的无线模块进行传输。     

Distributed Borrowing Addressing Scheme for ZigBee/IEEE 802.15.4 Wireless Sensor Networks

This paper proposes a distributed borrowing addressing (DIBA) scheme to solve problems of failure in address assignments resulting from limited tree depth and width when the distributed address assignment mechanism is used in a ZigBee/IEEE 802.15.4 wireless sensor network. DIBA is a method of borrowing addresses from neighbor nodes for newly entering nodes and assigning the borrowed addresses. Its network or sensing coverage can increase with almost the same overhead as the existing method. DIBA is a simple and lightweight means of addressing and routing, making it suitable for wireless sensor networks. Simulations showed that DIBA is a distributed addressing scheme with consistently excellent performance.     

Hybrid Distributed Stochastic Addressing Scheme for ZigBee/IEEE 802.15.4 Wireless Sensor Networks

This paper proposes hybrid distributed stochastic addressing (HDSA), which combines the advantages of distributed addressing and stochastic addressing, to solve the problems encountered when constructing a network in a ZigBee‐based wireless sensor network. HDSA can assign all the addresses for ZigBee beyond the limit of addresses assigned by the existing distributed address assignment mechanism. Thus, it can make the network scalable and can also utilize the advantages of tree routing. The simulation results reveal that HDSA has better addressing performance than distributed addressing and better routing performance than other on‐demand routing methods.     

符合IEEE802.15.4标准的收发机结构设计

IEEE802.15.4标准定义了无线个域网的物理层和MAC层规范,它的突出特点是低速率、低功耗。文章介绍了该标准的特性,说明了其物理层、MAC层工作的过程。符合该标准的接收机结构有两种:低中频和零中频;发射机结构也有两种:直接上变频和VCO调制。文章对这几种结构进行了分析,比较了其优缺点。     

无线传感器网络功率自适应研究

在一些随机组网的应用场合,一方面要求每个传感器节点的数据必须被准确获得,另一方面又很难保证节点间的分布距离都在通讯距离范围内,这种情况下直接使用基于IEEE802.15.4协议的无线传感器网络存在问题。针对该问题,提出了一种功率自适应传感器网络解决方案,包括功率自适应协议及其软硬件实现方案。基于该方案,利用Crossbow公司的MICAz节点构建了一个通信距离自适应、低功耗、高可靠性的传感器网络,并进行了实际测试与验证。     

基于802.15.4/ZigBee无线传感器网络节点的物理层设计

无线传感网络和ZigBee都是目前研究的热门对象.本文简要介绍了基于IEEE 802.15.4/ZigBee的无线传感网络的主要优势,重点介绍了基于IEEE 802.15.4/ZigBee的传感器节点模型以及可供选择的几款传输模块芯片,并给出了一个实际的节点设计方案.     

Performance evaluation of IEEE 802.15.4 sensor networks in industrial applications

Wireless sensor networks have been widely applied in industrial applications especially since the release of IEEE 802.15.4 standard. By participating in an automobile project in which an IEEE 802.15.4 based sensor and actuator network is deployed to measure and control the vibrations of an automotive system, we need to study many metrics of IEEE 802.15.4 sensor networks (e.g., packet delivery rate, latency, and energy consumption) under various sampling rates. In order to provide detailed modeling of hardware and software as well as network behaviors on each sensor node, we conduct plenty of experiments on a SystemC‐based wireless sensor networks simulator IDEA1, which supports the hardware and software co‐simulation of sensor nodes with certain flexibility of abstraction level. Compared with the existing works on performance evaluation of IEEE 802.15.4 protocols, the main contributions of this paper are the comprehensive studies of both beacon‐enabled and nonbeacon‐enabled modes under various parameter settings and the beacon tracking synchronization mechanism in the IEEE 802.15.4 standard, which is ignored in most previous works. Additionally, the in‐depth analysis of simulation results enables us to find the best parameter configurations to different traffic loads and application requirements, which can be used as general experiences for other applications.Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd.     

基于IEEE802.15.4的无线VoIP话机系统

随着网络的普及,基于分组交换的VoIP技术得到迅猛发展。如何将VoIP技术与无线通信技术相结合,实现无线VoIP话机是当前嵌入式VoIP话机设计的一个新方向。本文提出了一种适用于家庭办公室小范围内的无线VoIP话机系统设计方案,并且将该方案在具体的硬件平台上付诸实现。本文重点介绍了该系统的设计特点,无线MAC层的设计,以及手持设备端的硬件结构和软件结构。