基于物联网的电力线以太网络适配器的设计

在电力线组织的物联网中有必要对电力网调制数据与以太网数据进行转换。利用INT6400芯片并装配HomePlug AV协议设计一种电力线物联网与以太网转换适配器,在介质访问控制层对两个方向的数据进行相互转换,其电路调测发现数据能够双向转换,INT6400芯片组成的双向适配器可以满足电路要求。     

无线传感器网络与以太网络帧结构转换

对下一代有线数字电视传送网络用户端以太数据帧,与家庭无线传感器网络数据帧相互转换进行了研究。相互转换的关键网元是汇聚节点sink,合理设计以太网侧数据帧结构,配置有线侧与无线侧帧结构比例,设计转换算法,有效完成了在sink节点上无线传感器网络与以太网络的数据帧结构转换。     

电力线物联网系统数据链路层协议

为了提高由电力传输线构建的物联网传输数据的效率,设计出一种适用于电力线物联网的数据链路层通信协议。该协议包含新型帧结构及一套符合CENELEC EN560065-1等规范的数据传输时序,除去了现有电力线通信协议帧结构中网络层路由计数器、传输层协议控制信息等复杂的部分,使基于电力传输线物联网的各节点在数据采集过程中避免节点发生碰撞,在多重噪声干扰的环境中得以可靠通信。运用C语言编程实现该协议内容,并通过搭建实物电路进行1万次实验验证,结果表明,该协议可保证同变压器下的可靠通信,将电力线物联网系统中数据传输的正确率从协议使用前提高了1%。     

基于ZigBee的矿井监测系统中以太网网关设计

针对矿井监测系统中将无线传感网络节点接入工业以太网的需求,提出一种ZigBee/以太网网关的设计方案。该方案使用CC2530作为传感节点、路由节点及协调器节点,组成树型网络拓扑结构;使用STM32F103做主控制器,ENC28J60做网络控制器,实现ZigBee数据和以太网数据的相互转换和传输。设计了网关硬件电路,ZigBee无线组网、数据帧转换以及驱动程序。测试结果表明,该网关能正常传输数据,性能可靠,实现了不同数据帧之间的转换。     

基于ES0191的电力线物联网控制平台

为了确保由电力传输线构建的物联网能够有效地传输数据,设计出一种基于ES0191的电力线物联网控制平台。设计采用微处理器及辅助电路,并配置有通信控制软件,还特别开发了新型帧数据结构,使基于电力传输线物联网的各节点成为对等节点,在数据采集过程中避免节点发生碰撞,从而实现多重噪声干扰环境下的通信。实验证明,在实际生活场景和生产场景中,所设计的控制平台能够保证在100m范围内可靠通信。     

低压电力网标准时间传递研究

结合扩频通信技术原理，给出了一种基于低压电力线网的标准时间传递方案，并讨论了它的网络节点地址分配。该方案结构简单，特别适用于单变压器供电区域内标准时间的传递和分配。     

6LoWPAN无线传感器网络无缝移动切换方案

提出了6LoWPAN无线传感器网络无缝移动切换(SMH)方案,移动切换控制信息在一跳范围内交互,并通过IPv6接入节点树网络结构自动实现路由,降低了移动切换代价,缩短了移动切换延迟。该方案提出了无线传感器节点的IPv6地址的分层结构,有效地缩短了地址长度,降低了传输功耗;移动传感器节点无须转交地址,即无须进行移动传感器节点家乡地址与转交地址的绑定操作,降低了移动切换代价,缩短了移动切换延迟。从理论和仿真两个角度对MIPv6、Inter-MARIO及SMH的移动切换代价和移动切换延迟等性能参数进行了分析比较。分析结果表明,SMH的移动切换代价更小,移动切换延迟更短。     

认知反向散射网络通信容量公平的资源优化

为保证认知反向散射通信网络中物联网节点通信容量的公平性,提出一种基于最大最小准则的资源分配方案. 在考虑物联网节点动态电路能耗模型与非线性能量收集模型的基础上,通过联合优化发射功率、反射及时间分配系数构建一个最大最小物联网节点通信容量的非凸多维资源分配问题. 首先,采用反证法、连续凸近似及辅助变量等方法将原问题转换为凸优化问题;然后提出一种迭代算法来求解转换问题. 仿真结果表明,所提的资源分配方案在提升物联网节点通信容量的同时保障了节点通信的公平性.     

一种通用嵌入式系统以太网接口的设计与实现

以基于精简指令集(RISC)技术的AT90S8515单片机和RTL8139以太网接口控制器(NIC)为硬件平台,针对嵌入式系统资源有限的特点,提出了一种通用的嵌入式系统以太网接口设计与实现方案.详细阐述了RTL8139NIC的逻辑结构、工作原理、直接内存访问(DMA)控制器数据发送接收原理及以太帧封装过程,深入讨论了NIC初始化、数据帧收发、本地远程DMA操作的寄存器编程过程,给出了一个完整的以太帧接收发送实现方案.     

基于LonWorks电力线收发器PLT-22的数据采集节点设计

设计Neuron芯片与电力线收发器PLT-22的连接,组成电力线通信接口神经元节点.采用MAX186芯片作为数据采集节点的核心器件,完成数据采集过程,并设计出D/A转换电路,完成上位机指令对数据采集的控制.最后,研究了数据采集节点的软件程序及软件控制流程.在现有实验设备上进行电力线节点的数据采集实验,表明该节点在低压电网上数据传输可靠,系统运行稳定,且组网简单、易于扩展.     

工业以太网在智能建筑中应用

在介绍了以太网应用于工业控制领域需要解决的问题的基础上,论述了工业以太网在某智能建筑中的应用,该智能建筑包括空调、给排水、变配电、电视监控及火灾报警等控制系统,各控制系统基于工业以太网架构构成工业控制系统.详述了给排水控制系统的控制要求、控制流程及控制策略.由于工业以太网架构贯穿了整个控制网络的各个层次,实现了办公自动化和工业控制的无缝连接,提高了系统的可靠性、开放性、可扩展性和易维护性,降低了成本.     

冗余以太网框架下电厂水处理程控系统的实现

介绍了以太网冗余技术的特点,阐述了该项技术在电厂水处理网络系统实现过程中的成功运用。同时,结合系统的工艺流程和监控要求,提出了理想的冗余以太网框架下电厂水处理程控系统的解决方案。经现场安装、调试和运行,证明系统安全可靠、操作方便、维护简单,满足了电厂的各项需求。     

一种基于Cortex-M3和低压电力线的智能终端的设计

Cortex-M3性能强、功耗低、成本低、实时性好,电力线无处不在,电力线载波可到达任何电器。将这两种技术相结合应用于智能终端设计,该终端可以进行数据存储和浏览,还可以通过移动电话,数传电台,以太网等方式进行远程应用和管理,又可以与电网连接进行互动。给出了该终端的总体结构,对各部分的软,硬件进行了设计。     

以太网小型帧交换机的设计

以太网交换机可以将以太网划分为冲突域隔离的小网段 ,同时为端点提供更高速的网络性能。而随着以太网内通信量的飞速增长及越来越多的 SOHO网络的出现 ,以太网小型帧交换机在以太网设备中也扮演着日益重要的角色。从分析交换机的性能及原理出发 ,给出了一种五端口以太网帧交换机的设计方案 ,并对每个功能模块进行了详细的分析。最后给出了系统的运行结果和测试结果     

室内电力线在100kHz～60MHz的传输特性

电力线是一种实现物联媒介的传输手段,近距离传输速率高,不用重新布线,它是一种即成的信息传输媒介。本实验设计了电力线信道实时测量方案,分析了电力线传输模型,实际测量了电力线在各种环境下100kHz~60 MHz频段的传输特性,并分析长度线径对电力线传输信道的影响,推出修正后的电力线在100kHz~60 MHz的信道模型,提出了电力线传输过程中线径与长度选择的方案,为建立电力线通信信道的可靠模型提供了理论支持。     

矿井监控系统串网接口转换器设计

针对矿井监控系统中具有串行接口的数据采集终端和远程监控设备需要接入工业以太网的实际需求,给出一种串网接口转换器设计方案。该转换器采用STM32F103C8T6作为主控制器,ENC28J60作为以太网控制器,将uIP协议栈合理配置并嵌入到主控制器,通过设备驱动程序,实现串行数据与以太网数据的双向转换与传输。系统测试结果表明,该转换器工作稳定,性能可靠,能够满足矿井监控系统的需求。