青藏铁路冻土监测无线传感器网络节点设计

着眼于对青藏铁路沿线多年冻土区典型段地温进行自动监测,并将所检测的数据传入监控中心,与其它有关信息综合分析、处理,设计了基于无线传感器网络WSN(wireless sensor networks)的青藏铁路冻土温度自动监测系统。该节点以CC2430为核心,通过温度传感器DS18B20对青藏铁路冻土温度进行监测。由其构成的WSN可为千里青藏铁路冻土区的安全运营和养护维修提供及时、有效、准确的监测数据,并对铁路长期运营、维修和养护提供科学依据。     

基于IPv6的无线高原冻土监测系统

设计了一种新型的高原冻土监测系统。采用ARM7内核的MCU进行控制,并基于IPv6协议利用IPv6技术和GPRS技术相结合的方式,建立了可自组网的无线传感器网络,实现了对指定区域环境参数的实时监测。系统使用了多个土壤水分传感器、温度传感器、二氧化碳传感器、氮气传感器对高原冻土环境进行全方位实时观测。各监测点将数据通过基于IPv6的无线网络传送给汇聚节点,汇聚节点再通过GPRS网络将数据传送给监控中心。监控中心可以对数据进行记录和分析,更好地指导环境保护和建设工作。     

飞机状态监测无线传感器网络系统

ZigBee技术与无线传感器网络完美地结合在一起,成为无线传感器网络中无线通信应用的首选技术之一,具有低功耗、低成本、网络容量大、灵活安全和抗干扰能力强等特点.用ZigBee技术研制的飞机状态监测无线传感器网络系统布线少,可减少整个系统的重量和成本,增加系统的灵活性,还可快速的布局和监测数据,实时地传输动态信息,可以使飞机状态监测和故障诊断技术达到一个新水平,有力推动航空技术的发展.基于这一应用要求,将新型传感器和无线传感器网络技术相结合,设计了用于飞机状态监测的无线传感器网络系统方案及其相关节点,实验实现了系统的基本功能,初步验证了此飞机状态监测系统的可行性.     

无线传感器网络中的节点定位算法

无线传感器网络是由部署在监视区域的大量微型的具有无线通信及计算能力的传感器节点,以无线多跳通信方式构成的分布式自组织网络系统。它能根据环境需要,通过功能有限的传感器节点之间的协同工作,对监控区域内的环境或监测对象的信息进行实时感知、采集和处理,获得详尽而准确的侦测数据。本文主要分析无线传感器网络中的定位技术,研究如何降低网络中的能量消耗,延长网络寿命。     

低功耗自组织无线传感器网络

无线传感器网络集成了传感、无线通信、嵌入式计算、微机电系统（Micro-Electro-Mechanism System,简称MEMS）以及微电子（如SOC）等各项技术,能够协同地实时监测、感知和采集各种环境或对象的信息,并对其进行处理,通过特定的网络技术将需求的信息传送给用户;该项技术的研究为解决未来10年中一个最具有挑战性的问题——“最后一米”的数据采集与通信问题,提供了一条有效途径,可以应用在国防军事、环境科学以及智能家居等等各个领域;文中首先介绍了无线传感器网络的概念、特点与应用背景,接着简述了该项技术的研究内容、设计目标以及国内外研究状况,最后,剖析了无线传感器网络的节点以及网络体系结构、算法和协议等研究热点并提出了需要进一步研究的问题.     

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。     

关于无线传感器网络数据库的研究与实现

近些年来,无线通信技术和传感器技术等得到前所未有的发展。无线传感器网络可以将各种通讯手段通过相关设备实现实物的处理和数据交互,已经被应用于军事、自然环境监测等领域。本文通过对无线传感器网络数据库的基本内容的概述,论述了无线传感器网络数据库实现的关键技术。     

无线传感器网络关键技术研究

由具有感知、计算和通信功能的造价低廉的传感器节点以无线通信方式形成的自组织地网络系统即为无线传感器网络(WSNs)。无线传感器网络通过协作地采集、感知、分析环境信息,达到监测用户感兴趣的事件的目的。无线传感器网络的自组织性和协作性为其开辟了广阔的应用前景。然而,无线传感器网络具有资源受限和设计约束的特点。资源受限是指传感器节点具有受限的无线通信范围、有限的电源供给、低带宽、有限的计算能力和存储能力等特点。设计约束是指无线传感器网络的设计取决于其应用目的和所监测的物理环境。本文首先介绍了无线传感器的概念,阐述了无线传感器网络的特点给研究带来的挑战。其次,本文分别从网络标准、通信协议、网络管理技术、以及数据压缩技术等方面介绍了代表性的研究工作。最后,本文对传感器网络的研究前景做出展望。     

传感器网络及其数据管理的概念、问题与进展

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,能够协作地实时监测、感知和采集各种环境或监测对象的信息,并对其进行处理,传送到这些信息的用户.传感器网络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,引起了学术界和工业界的高度重视.介绍了传感器网络及其数据管理的概念和特点,探讨了传感器网络及其数据管理的研究问题,并综述了传感器网络及其数据管理的研究现状.     

无线传感器网络在电力系统中的应用

概括了目前应用于电力系统中的几种主要的通信技术,包括电力线载波通信、光纤通信和无线通信技术,分析了几种通信方式的优势和不足。介绍了无线传感器网络的应用现状,研究了无线传感器节点构成与工作原理,并探讨了无线传感器网络在变电站自动化系统、电能质量监测、配电网设备监控与故障定位、输电线路实时监测等方面的应用。     

无线传感器节点实时能耗监测

无线传感器网络设计的关键技术环节之一是低功耗。首先要准确地检测到运行时各模块的能量消耗,然后才能够进行控制优化。然而,应用上的需求千差万别,导致硬件平台的多样性。本文选取无线传感器网络领域节点能量消耗检测作为研究方向,提出了一种便携的无线传感器节点能耗数据采集装置,能够实时采集节点的电压、电流信息。针对当前研究集中于仿真模拟,这种装置可用于实际环境的能量消耗检测,检测精度高。在MicaZ节点上的实验结果表明,该系统能以较高精度监测节点的能量效率。实际测量发现,传感器网络中传感器能耗也属能量消耗的一部分,且消耗量不可忽视,为今后的研究改进提供了新的参考。     

面向无线传感器网络的无线携能通信研究

能量受限是无线传感器网络应用的瓶颈问题,为了使无线传感器网络获得稳定持续的能量来源,提出将无线携能通信（ SWIPT）技术应用到无线传感器网络中。基于时分多址（ TDMA）的通信方式建立了适应于无线传感器网络的无线携能通信系统新优化模型。通过凸优化问题的求解得到该优化模型的最优分配策略。利用仿真实验对无线携能通信在无线传感器网络中应用的可行性进行了分析,对方法的有效性进行了验证。     

一种适用于近海环境监测的WSNs节点设计方法

针对传统近海环境监测无线传感器网络（ WSNs）节点存在开发成本高、可扩展性差、通信距离短等不足,提出了一种基于开源Arduino软硬件平台,设计近海环境监测WSNs节点的方法。方法依据近海环境监测的实际需求,首先对传感器节点的微控制板进行了选型与定制,并给出了节点总的功能模块设计框架;然后对节点软硬件设计中涉及的节点供电优化、多种通信机制的融合、长距离通信等关键问题提出了相应的解决方案。实际应用结果表明：设计的节点所构建的WSNs,能实现连续实时采集监测区域的多种环境要素,并将数据稳定可靠地上传至服务器,传感器网相邻节点的通信距离可长达1000 m以上。所设计的WSNs节点具有开发成本低、接口丰富、可扩展性强、组网简单等特点,节点除满足近海环境监测实时获取数据的功能需求外,还可以应用到淡水的实时环境监测,具有较好的应用前景。     

基于无线传感器网络节点的单兵鞋设计

无线传感器网络(WSNs)定位是传感器定位方法中比较实用、可靠的一种技术.为满足单兵作战环境需要,传感器定位技术只能采用无线、可靠、低功耗的技术.在基于WSNs背景下,将传感器定位系统安装鞋底,并通过定位系统自身感知、处理能力将周围环境定位结果实时显示在单兵作战头盔上.无线传输方式可以将战场环境信息实时返回到指挥中心,方便指挥员根据实时战场环境做出正确判断.     

基于无线传感器网络的Socket通信研究

基于Zig Bee协议的无线传感网络采集到的温湿度数据被存储到基站的SQLCE嵌入式数据库中。一个远程用户要连接到基站获得数据,实现两者即时通信,Internet通信是最快捷的方式,依此开发了基于Socket网络编程的无线传感器网络远程监控系统。实验系统以课题组自行开发的一种无线传感器网络系统为硬件平台,利用Visual Studio 2005开发环境,结合嵌入式数据库SQLCE开发技术,采用Sockets套接字,运用C#编程语言实现远程计算机对无线传感器网络数据的实时显示、存储和查询等功能。     

基于WSNs平台的Contiki通用移植方法研究

无线传感器网络（WSNs）目前已成为国内外备受关注的研究热点,作为一种新的信息获取和处理模式,WSNs已广泛应用于军事、医疗、环境监测等各个领域。而WSNs节点的存储能力和功耗成为目前设计人员面临的最大挑战。文中以此为出发点,研究比较了目前广泛采用的几种无线传感器网络操作系统（WSNsOS）的主要特点,选取小内存、低功耗,且易于移植的Contiki操作系统,对Contiki的系统架构及代码架构进行了深入分析;研究了基于WSNs平台移植Contiki的通用方法,并以微型传感路由器（MSR）作为测试平台,进行了Contiki移植的仿真测试,验证方法的可行性,一定程度上解决了文章提出的问题。     

无线传感器网络与Internet网络互联的研究与实现

采用高速高性能的C805IF020微控制器与以太网控制器CS8900A、网络变压器E2023等相连接设计了无线传感器网络(WSNs)与Internet网络互连的接口模块。提出了嵌入式TCP/IP协议栈的概念并用软件实现。达到远程访问WSNs的目的,不仅实现了网络远程监控、诊断和系统升级,而且,促进了系统共享更多的网络信息资源。     

面向钢轨监测的无线传感器网络网关设计与性能测试

针对我国铁路钢轨实时广域监测的重大需求,通过研究异构无线传感器网络（WSNs）通信技术,设计并实现了一种基于Zig Bee-3G通信的无线传感器网络网关.进行了通信电路设计和电磁兼容设计,并在WinCE操作系统平台上实现了Zig Bee网络与3G网络之间的互联,开发了网关远程维护管理模块.对网关设备分别进行了网络传输性能测试和电磁兼容测试,测试结果表明：此网关传输效率高、抗电磁干扰能力强,能够满足铁路轨道监测现场的应用要求.     

基于ZigBee和RFID的环形流水线监测系统设计

针对环形流水线上数据采集和工序状态问题,由于环形流水线布线难、繁复,构建了基于ZigBee无线传感器网络与射频识别（RFID）技术的环形流水线数据采集与监控系统。详细介绍系统软件和硬件设计。使用片上系统芯片CC2530F256实现z培Bee无线模块设计,RFID信息识别确定工序状态。通过ZigBee传感器网络实现信息传输。实验结果表明：该系统能够满足环形流水线数据采集和监控要求。