危害动物探测的无线传感器网络节点设计

针对危害动物导致农作物减产和农产品价值严重损失的严峻现实,设计一种在农田环境中探测无线传感器网络节点,对农田环境中危害动物进行探测,节点采用超低功耗的MSP430F149单片机和具有多种工作模式的无线射频模块nRF905,选用热释电红外传感器.探测节点通过无线通信的方式将热释电红外传感器探测的危害动物的信息上报到总控制器,并通过声防系统实现对多种农作物危害动物的智能化声防.测试结果表明:该节点具有良好的探测危害动物和无线通信的功能.     

无线传感器网络入侵检测研究

首先分析了无线传感器网络的主要特点;然后对无线传感器网络中的入侵检测方案进行分类论述,着重阐述了典型的入侵检测算法并作了详细的分析比较;最后对无线传感器网络中的入侵检测技术进行总结,并指出了一些亟待解决的问题。     

有向传感器网络中热释电红外传感器节点部署及仿真研究

针对有向传感器网络（Directional Sensor Networks, DSNs）探测区域中PIR（Pyroelectric Infrared Sensor）传感器节点部署问题,设计了4种基于几何形状的节点部署方案,计算了各部署方案的节点密度。基于修改后的TIS测试编写仿真算法,在Matlab平台上对各节点部署方案进行了仿真实验,统计不同部署方案下的目标检测率,并对实验数据进行分析。结果表明,设计的4种部署方案的目标检测率均高于随机部署约10%;等腰三角形部署方案适用于节点数目充足的情况,能实现探测区域全覆盖,目标检测率可达80%以上;正方形部署方案适用于节点数目有限的情况,能实现探测区域大部分覆盖,目标检测率可达75%以上。     

无线传感器网络中的被动式红外传感器模型研究

针对公共安全的需要，利用无线传感器网络系统进行区域监控已然成为趋势。通过对系统的物理结构分析提出了一种被动式红外传感器模型。该模型对配备被动式红外传感器的无线传感网络的系统设计具有指导意义。传感器节点的测试以及实时系统的试验验证了模型的可靠性。     

基于无线传感器网络的入侵检测系统设计

设计了具有磁场传感器的传感器网络硬件节点,从元器件选择到硬件电路设计均体现了无线传感器网络低功耗的特点,同时对磁场传感器的输出信号进行详细测试和深入分析。该节点可以对进入其监测区域的具有铁磁特性物质,如车辆、坦克和装甲车等目标实现有效检测并报警。针对传感器节点处理器和能量资源有限的特点,设计了简单有效的入侵检测算法,并在实验平台上验证了节点和算法设计的可行性和有效性。     

用于水质监测的无线传感器网络节点设计

针对目前水质监测采用的实验室手工分析方法实时性差等问题,提出一种基于无线传感器网络的远程水质监测系统方案.详细地给出了无线传感器网络节点的设计方案,实验结果表明,该系统稳定可靠,可满足水环境远程实时监测的要求,具有广泛的应用前景.     

可用于环境监测的无线传感器网络节点的设计

提出了一种新的可用于对环境中温度、湿度、光强数据进行监测无线传感器网络节点的设计方案。详细介绍了节点系统的硬件和软件实现,并通过实际组网测试,结果表明:节点可以广泛用于环境监测,从而验证了设计方案的可行性。     

煤矿瓦斯报警无线传感器网络节点设计与实现

针对矿用瓦斯监控设备采用有线方式传输信号存在的弊端,将无线传感器网络技术应用于煤矿实时监控中,设计了一个便携式瓦斯传感器网络节点。该节点装置能够完成瓦斯浓度监测及超标报警、井下人员的实时信息采集和定位等,既可以用于工作人员查看周围环境,也可以实现远程实时监控。详细介绍了节点系统的软硬件实现。     

无线传感器网络入侵检测方案的研究

无线传感器网络计算能力、存储能力、电量供应十分有效,很容易遭受各种类型的攻击。该文提出了一种轻量、高效、灵活的分组入侵检测方案,整个传感器网络被划分成若干物理位置临近、具有相似观测结果的分组,组内各传感器节点同时观测其他节点的多个属性,以便精确地检测各种攻击行为。实验结果表明,与传感器网络中现有的入侵检测方案相比,该方案具有较低的误报率同时消耗更少的能量。     

中国机场周界防入侵步入“传感器网络”时代

机场周界防入侵系统是机场安全防范系统的第一道防线，其地位非常重要。而随着时代的变迁，现有的机场周界电子防入侵技术发展经历了第一代视频监控防入侵技术、第二代以信号驱动为特征的防入侵技术，正逐步过渡到以目标驱动为特征的第三代防入侵技术。     

工业用高温无线传感器节点的设计

提出一种可用于工业中对高温环境下进行测温的的无线传感器网络（WSNs）节点的设计方案,该节点可通过补偿电路自由更换不同的温度探头,从而获得更准确的高温测量值。阐述了节点系统的硬件和软件实现,并介绍了该节点方案在现代陶瓷工业中的应用,实验证明了设计方案的可行性。     

无线传感器网络技术在炮口冲击波测试中的应用

炮口冲击波现场试验中测点分布数量较多且相对分散,且对测试仪器机动性要求较高,针对该问题,将无线传感器网络技术应用其中,不仅能提高测试系统的上下电灵活性,而且为整个测试系统提供了统一时基。重点介绍了系统无线模块的电源管理模块智能化设计和无线传感网络的工作流程,并且对测试系统的无线同步性进行实验室激波管校准试验和现场火炮实测试验。试验结果表明:将无线传感器网络技术应用于炮口冲击波测试,可以使仪器操作更简单,提高测试系统的机动性和测试效率。     

一种面向无线传感器网络节点的软件更新技术

针对无线传感器网络节点资源受限、网络维护与软件更新困难的特点,以Contiki操作系统为开发平台,设计了一种可以满足无线传感器网络特点和应用的节点软件更新方法。通过连续分配和基于重定位信息的内存移动,设计了一种高利用率的内存使用策略;基于黑板模型的管理方法,实现了服务模块注册、更新和卸载的生命周期管理。实验结果显示：更新模块的大小与更新时间分别减小15％和13％,整个系统设计显著提高了传感器节点的能量和内存效率,延长了节点寿命。     

改进QGA在WSNs节点部署中的应用

对含有障碍区域的无线传感器网络（WSNs）节点部署问题进行研究。建立节点探测模型和网络覆盖率评价方法,基于概率传感器模型提出一种部署方式,即对障碍区域进行随机布撒节点,确定区域采用量子遗传算法（QGA）寻找最优节点部署位置,实现对同构WSNs节点构成的目标区域的高效覆盖。仿真结果与GA,QGA相比：改进QGA有效提高了算法整体的搜索能力和收敛速度。     

基于PSK声通信的无线传感器网络节点设计

可用于无线传感器网络的声信号通信方式,不占用无线电通信频率带宽,无射频干扰,在诸如环境监测、军事侦测等领域有广泛的应用前景。研究了一种基于相移键控(PSK)调制声通信的无线传感器网络节点系统。节点系统采用ARM+FPGA的结构,核心控制器为具有低功耗休眠模式的STM32型ARM芯片,FPGA用于进行数据缓存和部分数据处理,采用PZT型扬声器实现声信号的收发。测试表明:节点系统可以在10m范围内进行数据通信,数据码率300bps,误码率小于10-3,系统最大功耗小于0.1 W,最低休眠功耗小于10μW。     

无线传感器网络中APIT--VP三维定位算法

在研究APIT—3D定位算法思想基础上,提出了一种改进的定位算法APIT—VP。新算法解决了APIT—3D算法在节点分布不均匀的情况下定位精度和定位覆盖率较低的问题;在一定程度上避免了PIT—3D测试中出现的OutToIn和InToOut误判错误;并且利用基于中垂面分割法代替原先的网格扫描算法,降低定位运算复杂度,减少能耗。仿真实验结果表明:在无线传感器网络环境理想、300个节点随机部署在100 m×100 m×100 m的三维区域情况下,APIT—VP算法定位覆盖率可达90%,定位误差控制在25%左右,并且与APIT—3D算法相比有效降低了计算复杂度。     

基于免疫原理的无线传感器网络Multi-Agent入侵检测研究

在分析免疫系统特性及其无线传感器网络Multi-Agent系统相似性的基础上,将生物免疫机理同入侵检测技术相结合,搭建了一个基于生物免疫原理的Multi-Agent入侵检测的无线传感器网络模型,并引入了疫苗提取与接种技术,增加了记忆免疫细胞的多样性,提高了系统检测率。针对分簇式无线传感器网络的特点,该模型采用分层结构组织各种Agent,不同层次的Agent分工与检测任务都不同,通过对仿真实验结果进行分析可以看出:该系统有利于降低节点的能耗,延长生命周期。     

大型起重机械在线监测的无线传感器网络节点设计

从大型起重机械结构健康监测的实际应用出发,结合无线传感器网络分布式、高鲁棒性的特点,设计了一种基于Zig Bee的可对大型起重机械长期在线监测的无线传感器节点系统,并结合LabVIEW针对节点的通信距离、数据传输可靠性以及功耗等进行了现场实验,证明了节点能够很好地完成结构健康监测数据的采集与发送,能够满足在实际现场环境中大型起重机械结构健康监测对通信距离和可靠性以及节点功耗的要求.     

基于蚁群优化的无线传感器网络路由算法

如何在资源受限的无线传感器网络中进行高效的数据路由是无线传感器网络研究的热点之一。基于群智能优化技术的蚁群优化算法被广泛应用于网络路由算法。提出一种无线传感器网络蚁群优化路由算法,能够保持网络的生存时间最长,同时能找到从源节点到基站节点的最短路径;采用的多路数据传输也可提供高效可靠的数据传输,同时考虑节点的能量水平。仿真结果表明:提出的算法延长了无线传感器网络的寿命,实现无线传感器网络在通信过程中快速、节能的路由。     

基于无线传感器网络的应急气象观测系统设计

针对传统车载移动气象台在复杂地形中灵活性差和覆盖面积小的缺点,提出了一种基于无线传感器网络的应急气象观测系统。系统包括数据采集层和远程数据传输层,数据采集层实现了一种基于无线传感器网络的便携式气象观测节点,远程数据传输层实现了一种具有通用分组无线业务（GPRS）和北斗卫星通信模块的车载网关。测试结果表明：系统在应急气象观测中便于部署,可以有效扩大气象观测网络的覆盖面积,提高气象观测密度和精度,保证气象观测数据的稳定传输。