无线传感器网络汇聚节点的研究与实现

研究无线传感器网络中汇聚节点的设计原则,分析汇聚节点的特性与需求,进行器件的选型。基于PXA270低功耗嵌入式处理器的设计实现了具有串口、以太网、USB和CF等多扩展接口的汇聚节点硬件平台。给出引导加载程序的过程,并在自主设计的硬件平台上实现了Blob的移植。     

基于WSN的汽车尾气监测系统汇聚节点硬件设计

汽车尾气是环境污染的重要来源之一,描述了一种使用无线传感器网络对汽车尾气实时在线监测的方法.为实现系统中汇聚节点需要处理大量数据,通信方式多样的功能,提出了一种以ARM7处理器作为汇聚节点控制器的硬件设计方案.分析了基于无线传感器网络的汽车尾气监测系统汇聚节点的设计需求,进而介绍了其系统构成,最后详细说明了汇聚节点的硬件设计与实现.     

无线传感器网络汇聚节点的WLAN接口设计与实现*

分析了无线传感器网络中汇聚节点的功能特性以及其实现WLAN通信的网络优势;设计了基于IntelPXA270为核心处理器的CF无线通信接口的逻辑电路,并详细介绍了Linux下驱动移植的过程。最终实现了汇聚节点上CF接口的无线通信。     

无线传感器网络汇聚节点LAN接口设计与实现

分析了无线传感器网络汇聚节点的通信功能需求,设计了基于PXA310核心处理器及10M/100M自适应DM9000以太网控制芯片的LAN接口硬件方案,满足了无线传感器网络汇聚节点数据可靠性传输的以太网通信结构;然后研究了在Linux平台下网络驱动程序的体系架构以及数据包的发送接收过程,并实现了基于设计的硬件平台汇聚节点以太网的驱动程序开发和具体的移植过程,实现嵌入式系统和设计的以太网硬件平台通讯功能;经实际应用表明设计汇聚节点的LAN接口能快速稳定传输数据。     

煤矿安全预警系统中汇聚节点的研究与设计

针对井下的环境和设备监控,在保证井下设备的本质安全性的前提下,为克服目前矿山有线安全监控系统的不足之处,提出将无线传感器网络应用到矿山的监控系统中.通过无线传感网络将终端传感器节点采集的各种参数传至汇聚节点,汇聚节点对其进行预处理然后将数据传输至中央控制计算机,由计算机对数据进行分析比较,对矿山的安全状况做出评估,从而有效预防灾害事故的发生.     

基于PXA270的无线传感器网络汇聚节点设计与实现*

研究了无线传感器网络中汇聚节点的设计原则,在分析PXA270处理器特点的基础上设计并实现了一个汇聚节点硬件.基于此,进一步对在一个新的硬件平台上实现引导加载程序和移植U-boot作了深入探讨,并最终实现了汇聚节点的软硬件平台.     

无线传感器网络汇聚节点USB扩展接口的设计与实现

针对汇聚节点在无线传感器网络中的通信中枢作用,分析了汇聚节点在功能和体积上的要求和特点;为了克服汇聚节点通信方式单一的缺陷,扩展汇聚节点通信方式,增强其通信能力,设计了以Intel PXA270为核心处理器,GL850为扩展芯片的USB HOST接口的硬件扩展方案;结合实际应用的Linux操作系统,进一步分析了该平台下USB主机驱动程序的基本框架;该设计方案已经得到硬件实现,并应用在西北温室群监控系统中;实际应用表明该设计的接口能够进行稳定快速的数据传输。     

无线传感器网络汇聚节点拥塞控制方法

针对无线传感器网络中汇聚节点的拥塞,设计一种基于灰色预估神经网络控制队列的控制器.利用RBF神经网络的自学习能力解决网络实时变化时算法参数的在线整定问题,并利用灰色GM(1,1)预测器有效地解决了在汇聚节点易发的大时滞对网络性能的影响.仿真结果表明该算法具有较好的鲁棒性.     

无线传感器网络多汇聚节点动态路径切换机制

为了解决在具有多个汇聚节点的传感器网络中由于节点能耗不均匀而产生一些节点能量提前耗尽的问题,提出一种节点动态路径切换机制.该机制利用梯度传输协议计算出每一个节点至各汇聚节点的成本字段,选出距离各节点最近和次近的汇聚节点并进行分群.节点在信息传输时将依据上游节点电力层级进行对比,动态选取较高电力层级的上游节点作为其下一跳节点,建立到最近或次近汇聚节点的传输路径.实验结果表明,采用该机制可以在不同来源产生环境下达到延长整个网络存活时间的效果.     

基于单向多汇聚节点的WSN分层路由协议

针对分层无线传感器网络的簇首节点容易成为网络瓶颈制约网络性能的不足,提出一种低能耗的路由协议。采用多汇聚（Sink）节点模式来构建网络,利用RSSI（接收信号强度指示）测出各传感器节点与各Sink节点之间的距离,并依据距离的远近为Sink节点划分作用域。通过传感器节点单向与所属Sink节点通信来降低簇首节点的负担。仿真实验结果表明提出的路由协议能有效克服簇首节点网络瓶颈问题,从而降低网络能耗,提高网络生存时间,对于无线传感器网络应用于大范围数据收集的网络具有重要的价值。     

基于垂线的WSN基站位置隐私保护算法

针对无线传感器网络基站位置隐私保护问题,提出一种基于垂线的基站位置隐私保护算法.根据源节点的位置与坐标轴上一点随机确定一条直线,过基站做直线的垂线,源节点关于该垂线对称的点为第1个预期幻影源节点,使第1个幻影源节点分布具有地理位置多样性.以第1个预期幻影源节点为垂足建立垂线,在该垂线上确定第2个预期幻影源节点,为第2个...     

无线传感器网络IPv6接入系统的设计与实现

在分析现有无线传感器网络IPv6接入系统不足的基础上,设计一个新的接入系统。其中的网关系统以嵌入式微处理器S3C2410、无线网卡、射频芯片CC2420等为硬件,实现将以IEEE802.15.4作为物理层和数据链路层标准的无线传感器网络接入IPv6网络中。给出该系统的软硬件平台设计及相关算法,通过实验证明该系统能快速完成网络通信。     

无线传感器网络IPv6接入系统的设计与实现

在分析现有无线传感器网络IPv6接入系统不足的基础上,设计一个新的接入系统。其中的网关系统以嵌入式微处理器S3C2410、无线网卡、射频芯片CC2420等为硬件,实现将以IEEE802.15.4作为物理层和数据链路层标准的无线传感器网络接入IPv6网络中。给出该系统的软硬件平台设计及相关算法,通过实验证明该系统能快速完成网络通信。     

ZigBee网络节点基带处理器的设计与实现

设计一款新型符合ZigBee协议的无线传感器网络节点基带处理器。提出一种O-QPSK非相干解调的同步相关解码方式,解决了解调电路的结构冗余问题,降低了数字接收机的信噪比。设计收发控制器完成发送与接收流程的管理,通过模式切换和软件平台的优化降低了整个节点芯片的工作功耗和面积。通过Altera Stratix S80 FPGA平台进行测试验证,结果符合设计要求。     

基于画图算法的WSN节点定位算法

针对无线传感器网络的节点定位问题,提出一种新的基于类Kamada Kawai画图算法的无线传感器网络节点定位算法,将无线传感器网络节点定位问题转化成画图问题,用经典的画图算法求得问题的最优解,从而实现对节点的定位。仿真实验结果表明,该算法收敛速度快、定位精度高、能够获得较好的效果。     

基于能量感知的无线传感器网络Sink节点移动方案

节点能量直接影响无线传感器网络的寿命。为此,从保存节点能量角度入手,结合最大容量路径路由协议,提出基于能量感知的Sink节点移动方案EASM-INL,以最大化提高网络寿命。在EASM-INL方案中,传感节点依据电量水平调整传输范围,当电量下降时缩短传输范围,从而保存电量。 Sink节点收集传感节点的电量数据,计算最大容量路径。只要有一条路径容量值小于门限值, Sink节点就计算正东、南、北、西4个方向上的最大容量值,并沿最小值所在方向移动。仿真结果表明,与同类节点移动方案相比,EASM-INL方案可有效延长网络寿命。     

医疗监护系统中WSN节点的软件设计

提出医疗监护系统中无线传感器网络节点软件设计的一些关键技术,包括基于TinyOs系统的nesC语言开发技术、特殊应用场合的MAC层设计技术,以及节点的节能技术。通过实验手段,验证了采用该软件设计技术的医疗监护系统节点具有较高的数据交互可靠性和低功耗特性。     

基于预测模型的WSN节点能量融合机制

分析节点能量衰减的过程,采用节点能量衰减预测模型描述节点能量损耗的规律,并建立基于该预测模型的节点剩余能量汇报机制,从而减少节点能量数据的汇报次数以及节点间的数据通信量,降低节点能耗。实验结果表明,在应用该预测模型后,Telosb节点的电池工作寿命延长1%~4.5%。     

基于预测模型的WSN节点能量融合机制

分析节点能量衰减的过程,采用节点能量衰减预测模型描述节点能量损耗的规律,并建立基于该预测模型的节点剩余能量汇报机制,从而减少节点能量数据的汇报次数以及节点间的数据通信量,降低节点能耗。实验结果表明,在应用该预测模型后,Telosb节点的电池工作寿命延长1%~4.5%。