基于WSNs-SMS的低功耗水质检测系统设计

介绍了一种基于无线传感器网络（WSNs）和TC35i短信平台的低功耗水质检测系统。通过Zig Bee无线技术与GPRS通信技术的无缝链接,实现对水温、pH值、溶解氧、电导率、浊度、水位等数据的定时采集、处理、存储和远程通信。经过实验测试,结果表明：节点工作电流不超过60 mA,节点通信距离可达800 m左右,系统工作稳定,通信效果理想。     

基于熟人模型的大型养殖池塘多增氧机智能控制系统

为解决目前大型养殖池塘多台增氧机不能及时控制问题,系统采用GPRS和WSN混合通信,并通过设计多台增氧机智能控制的方式对系统进行监控。簇头节点收集数据后发送给网关节点,当溶解氧测量值与上次发送值误差在0.02 mg/L范围内时,不向簇头发送数据。网关节点分析水质数据,若发现数据异常,通过数据包中节点编号快速定位。根据增氧机和异常点间的熟人模型,确定增氧机。网关节点根据各簇头的自信度、剩余能量和与被选中增氧机间的熟人关系,为增氧机控制命令从网关节点发送到增氧机找一条最优传输路径。实验结果表明,系统减少了传输能耗和增氧机的开机时间,实现了对多台增氧机智能控制,满足了大规模水产养殖的需要。     

基于ZigBee的大水域水质环境监测系统设计

为了提高工厂化水产养殖的智能化水平,提出了基于Zig Bee协议的无线传感器网络（WSNs）的水质监测系统方案。设计了主要水质参数溶解氧、pH值、氨氮传感器的变送器电路,实现了对溶解氧、pH值、温度、氨氮含量等多参数的采集、处理,并通过无线网络传给终端节点,终端节点通过RS—232串口将数据传送给监测中心。测试表明：该系统实时性好,测量误差小,满足大水域水质监测需求。     

基于Zig Bee与GPRS的水产养殖环境无线监控系统的设计

针对目前国内水产养殖环境监控系统的研究现状,综合传感器技术、Zig Bee无线传感器网络技术和GPRS通信技术,设计并实现了一个无线监控系统.提出了一种改进的无线传感器网络路由协议,可降低路由消耗,提高可靠性.实验结果表明:系统可远程监控养殖环境现场,改进后的路由协议也更适用于水产养殖环境监控系统.     

嵌入式工厂废水远程监控系统设计

针对我国工厂排污中水质监测存在的水质采样困难、数据实时处理差、水质监测对象复杂多变等问题,提出了一种基于CC2530的水质参数的远程实时监测系统设计方案.采用以CC2530为核心的Zig Bee模块,构建基于Zig Bee协议的无线传感器网络,实现水质参数的采集;运用ARM7微处理器S3C4510B和SIM300GPRS无线通信模块开发的嵌入式网关实现数据的汇聚,并实现数据的远程传输;通过LabVIEW编写的上位机软件显示实时采集到的水质参数.测试结果表明:该系统性能稳定,实时性好,监测数据完整,可靠性良好,具有很好的产业推广前景.     

井下分布式无线应力监测系统设计

为解决煤矿下现有集中式控制应力监测系统可靠性差、施工困难的问题,基于分布式控制无线传感器网络,设计了适用于煤矿下复杂环境的分布式应力监测通信系统,详细介绍了系统总体结构、硬件电路及软件设计。以分布式无线Zig Bee为核心设计无线终端采集节点,实时获取井下支护设备应力。协调器节点数据通过CAN总线上传至上位机后进行数据处理。实验测试表明,系统实时性好,可靠性强,能够满足实际监测需求。     

矿产开发设备运行状态远程监测系统设计与实现

针对青海矿产设备运行状态监测困难、故障诊断不及时等问题,使用Zig Bee CC2530开发板、霍尔电流传感器及温湿度传感器等构成无线传感器监测节点,组成无线传感器网络短程通信,并通过WSN/GPRS网关节点实现远程通信,用户最终可通过Web系统对矿产设备的运行状态进行监测和管理。测试结果表明,系统采集数据准确,数据传输可靠稳定,人机互动界面简洁,能够满足远程设备运行状态监测的需求。     

智能水产养殖系统关键技术研究

为解决水产养殖池环境因子的人工监测存在的随机性大、难以控制的问题,设计了一种基于物联网的智能测控系统。重点对水产养殖智能测控系统中的若干关键技术进行了研究。采用多跳树型无线网络拓扑结构作为系统底层数据采集传输的网络结构。通过Zig Bee技术和GPRS技术,对水环境温度、溶解氧、p H等因子进行实时采集,对增氧机、投饲机和水泵的状态实现远程控制。用户使用网页或手机APP,不仅可以查看系统运行中各项参数的历史轨迹,还可以实时监测与控制现场的各项参数。对监测节点等软硬件设计进行了详细阐述,采用卡尔曼滤波算法对模拟量数据进行处理以提高准确度。测试结果表明,模拟量数据精度和数据传输误码率均在1%以内;远程设置控制参数,网络延迟在10 s以内。该系统稳定可靠、数据检测准确、易于扩展,可在水产养殖中推广使用。     

基于云服务平台的农业生产物联网监控系统

针对现代农业精准化、信息化、智能化的发展要求,提出了将云计算技术和物联网技术运用于农业生产环境数据监测和自动控制的方案,通过传感器、Zig Bee无线网络、GPRS技术和云计算技术,系统实现了对农业生产环境的照度、大气环境温湿度、CO2浓度、土壤湿度、土壤PH传感数据等五类参数的实时监测,同时能够控制设备以调节环境参数。设计中使用Zig Bee模块搭建了星形无线传感网络,远程网关通过TCP/IP协议和GPRS网络与云服务平台进行数据的双向传输。云服务平台为Web浏览器和手机App终端提供数据并存储控制指令。     

基于物联网的水产养殖水质监控系统设计

为方便监测和调节罗非鱼养殖水域的水质参数,设计了基于物联网（IoT）的水产养殖水质监控系统。前端传感器检测水体相关物理参数,通过采集单元的通信网络发送到智能水质监控单元,智能监控单元可以对增氧机、循环水泵及物料投放机等进行自动控制。同时,智能监控单元通过以太网或无线公用网络将数据传送到数据服务中心。用户可以通过移动终端或计算机实时了解水质信息,也可以通过监控软件下发命令,控制现场设备,实现对水质参数的手动调节。测试结果表明：该系统具有运行稳定、操作方便、成本经济等优点,可以应用于水产品的养殖生产活动。     

Zig Bee路由技术研究

Z ig Bee是一种新兴的专为低速率无线个域网(WPAN)而设计的低成本、低功耗的短距离无线通信技术,能够广泛应用于低速率传感器网络。Z ig Bee路由协议是Z ig Bee网络层的核心,在介绍Z ig Bee网络配置和网络拓扑结构的基础之上,深入分析了Z ig Bee网络中的路由协议,并对其中的关键技术问题进行了研究和总结。     

基于Zig Bee的无线传感器网络大气监测系统设计

大气污染问题突出且日益严重,对大气环境实时准确地监测具有重大社会意义。现有的监测手段实时性差、维护困难,难以满足实际需求。针对上述情况,设计了一种基于Zig Bee技术的大气监测系统,并详细阐述了系统的整体框架结构和实现方案。系统包括无线传感器网络和远程监测中心2个部分。其中无线传感器网络包括传感器节点和网关节点。传感器节点以CC2530为核心搭建,负责采集大气环境数据并通过多跳方式将数据实时发送至网关节点;网关节点以LPC2138为核心搭建,负责汇总传感器节点的数据并通过GPRS实现与远程监测中心的通信。远程监测中心使用在Microsoft Visual C++6.0环境下编制的监测软件,通过网络模块完成数据接收、显示及存储,为用户提供一个友好的人机界面。     

基于WSNs的大型楼宇空气质量监测系统设计

针对大型楼宇环境信息监控特点,基于低功耗Zig Bee无线通信技术设计一种空气质量监控系统。运用无线传感器智能信息处理技术,全面提升系统的自动化与监测水平。采用星型拓扑结构组网,通过在监测区域部署网络节点,将监测数据汇集到嵌入式监测系统,实现统一的数据管理和Zig Bee网络的路由监测功能。由无线传感器网络实时采集CO,甲醛,SO2和苯等环境数据,并进行处理,将其发送到接收端,在接收端对数据进行存储和显示,实时监测楼宇环境空气质量。实验证明:该系统性能稳定,数据传输可靠性高,使用灵活,可广泛应用于各领域的环境参数自动监测。     

基于ZigBee的混凝土施工信息无线监测系统设计

大体积混凝土浇灌过程中,通过对内外温度和应变进行监测与控制,可以预防温度裂缝的产生。针对混凝土浇灌中传统的温度和应变监测方法的不足,提出一种基于ZigBee的分布式温度和应变无线监测系统。该系统设计了基于ZigBee协议的协调器节点和传感器节点,实现混凝土的温度和应变参数采集。远程监测中心通过GPRS网络和Intemet接收协调器发送过来的温度和应力数据包,通过LabVIEW编写的上位机软件实时显示采集到的参数。实验结果表明：该系统温度采集值与标准温度误差在允许范围内（小于1℃）,稳定可靠,符合施工监测要求。     

基于JN5148和LabVIEW的水质监测系统

提出了一种基于JN5148和LabVIEW的水质监测系统,实现了对水质多参数的实时监测,并对系统的硬件和软件分别进行了分析和设计。本系统主要采用了JN5148单芯片作为处理器,使用Zig BeePRO协议栈作为网络通信协议。利用RS—232串口使下位机与上位机相连,在上位机中采用LabVIEW软件设计了可视化的人机界面,给系统的调试和网络的检测提供了极大的方便。经过实验证明:本系统对水样的多参量采集的实时性和准确性比较高。     

基于物联网和LabVIEW高效环境监测系统设计

采用Zig Bee和GPRS技术设计一种基于物联网和LabVIEW环境监测系统,用于监测温室环境系统中的各项参数。系统设置了动态信息采集时间间隔和改进的LEACH路由协议来提高监测效率、监测质量,延长监测网络的使用寿命。实际运行情况表明:该系统能提供一种稳定、实时、准确的监测和分析,在出现异常情况下及时通过已有的短信平台向管理用户发送环境信息,实现智能监控的目的。     

基于WSNs和移动Agent的桥梁结构健康监测研究

针对桥梁结构大而复杂、传感器数目种类多、损伤形式多样等特点,引用无线传感器网络（WSNs）和移动Agent技术。以实际桥梁结构为研究对象,采用以CC2530为核心的无线传感器节点采集桥梁结构相关数据;利用移动Agent的移动性,迁移和访问网络节点,完成对节点数据的收集和处理;运用ZigBee无线通信协议将数据传送至网关节点加以处理;通过GPRS无线通信方式将最终数据送至监测中心,确定桥梁的健康状况。结果表明：该系统符合设计要求,且监测数据可靠,具有应用和推广价值。     

基于蚁群算法的路由协议在TinyOS中的实现

为了提高无线传感器网络(WSNs)的通信链路质量,在TinyOS系统中实现了基于蚁群算法的路由协议,该协议采用多跳的通信方式,为应用程序提供较为可靠的数据传输服务。结合Zig Bee网络的体系结构,详述了该协议的实现流程。通过TOSSIM仿真平台对该协议进行了验证,仿真结果表明:基于蚁群算法的路由协议能够在降低丢包率和传输延时的同时平衡节点的能量消耗,进而延长整个网络的存活时间。     

一种ZigBee无线传感网中簇内数据汇聚方案

物联网中节点能耗一直是限制物联网应用种类和规模的重要因素,数据汇聚是减少网络中数据传输主要节点能耗的一种重要方法。本文利用一定范围内的同类节点读数相近的特点,设计了一种基于Zig Bee节点类型的簇内数据汇聚方案。理论分析与模拟实验证明,该方案通过合理的参数设计可以有效减少簇内节点数据通信量。