基于PSoC的无线传感器网络系统设计

无线传感器网络能够实时监测、感知和采集网络分布区域内的各种环境或监测对象的信息,但是无线传感器网络节点能耗高、容易失效。针对这一问题,提出一种基于PSoC的无线传感器网络系统设计方案,采用CYPRESS公司PSoC芯片(可编程片上系统)CY8C29466作为节点处理器,实时采集网络各节点的电池电量,引入抗干扰能力较强的Wire-lessUSB通信技术构建无线网络,提高无线数据传输的可靠性,以车位锁管理系统设计为例,详细阐述了该传感器网络系统的硬件和软件设计。实际应用结果表明,该方案充分利用PSoC芯片内部的模拟资源和数字资源,缩小了体积,缩短开发周期,且能有效地降低系统的能耗,检测网络各节点当前的电量,通知管理人员及时更换电池。     

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。     

无线传感器网络中传感器节点的布置

在无线传感器网络中，传感器节点收集本地数据，通常通过其它节点将数据转发给基站，因而离基站越近的节点，消耗的能量越多．如果采用通常的方法，即均匀布置传感器节点，则基站附近的节点将很快消耗完能量，基站也就无法收集数据．本文通过研究无线传感器网络中的能量消耗，得到了一个布置传感器节点的密度函数，按此函数布置传感器节点可以有效地延长系统的生命期．理论分析和模拟结果表明，本文的布置方案将系统生命期提高到均匀布置方案的3R/2t倍，这里t为传感器节点的通信距离，R为传感器节点的分布区域半径．     

无线传感器网络中的资源优化

无线传感器网络是一种新兴的技术,与传统的网络相比最突出的特点就是超大规模,无人值守,应用环境变化频繁.解决能量受限问题,适应变化频繁的拓扑结构是目前无线传感器网络面临的最大挑战.针对这一特点,本文以优化网络资源和延长网络寿命为目标,归纳了无线传感器网络部署、任务分配、信息处理和中间件定位中的优化问题,并分别对这些具体问题进行了探讨,对一些可能的研究方向进行了简要的阐述,为以后的研究奠定了基础.     

无线传感器网络研究综述

无线传感器网络是计算机技术、传感器技术、通信技术结合的产物,在社会多个领域均有应用。文章对无线传感器网络的特点、关键技术及应用领域做了分析与总结,有助于在其他方面更深入的研究。     

无线传感器网络技术研究

无线传感器网络(WSNs)作为传感器、微机电系统和无线网络三项技术相结合的产物,是一种全新的信息获取和处理技术,已经引起了学术界和工业界的高度重视。介绍了WSNs的体系结构、特点和应用领域,阐述了协议栈中各层的协议和WSNs的热点共性技术,并探讨了目前存在的问题和下一步的研究方向。     

无线传感器网络能量高效策略研究与分析

实现无线传感器网络能量高效,是无线传感器网络研究的热点问题和基本问题。该文先对无线传感器网络进行了能耗分析,然后分别从单个节点、整个网络的角度出发总结了目前已有的能量高效策略,提出了能量高效的传感器节点设计、能量高效的传感器网络设计。     

无线多媒体传感器网络互层技术研究

无线多媒体传感器网络(WMSNs)是一种能在任何地方获得环境中诸如视频和音频流、静止图像和标量传感数据的无线互联设备的网络.大信息量的多媒体数据的采集与处理,在军事、民用和商业领域中具有广阔的应用前景.由于无线网络的特性,互层技术被广泛应用于无线网络的协议设计中.针对WMSNs互层技术的最新国内外研究状况进行了调查、归纳和总结,并且就其中各方面有待研究的问题进行了讨论.     

无线传感器网络研究现状及应用

作为物联网的重要组成部分,无线传感器网络具有非常广泛的应用领域,因而越来越多的工业界和学术界从 事其开发。本文首先介绍了无线传感器网络的概念和特点,然后分析了无线传感器网络的研究现状和关键技术,最后阐述了 无线传感器网络的应用领域,为相关研究人员提供参考。     

分级无线传感器网络路由协议设计研究

针对多跳步无线传感器网络(WSN)设计了分级无线传感器网络路由协议框架。协议中级别的设置有效地保证了路径的长度,并且采用最大可用能量优先的决策策略,因此提高了能源的使用效率,网络的使用寿命也得以延长。通过和现有其他协议的仿真比较,该协议的有效性得到了验证。     

无线传感器网络密钥预分配方案研究

本文针对无线传感器网络能量、计算能力、存储空间以及带宽等局限性问题,提出了一种新的无线传感器网络密钥预分配方案。通过将目标区域分为若干个子区域,然后对各个子区域分别部署密钥。分析表明,该方案具有良好的连通性和高效性。     

SCR路由协议在无线传感器网络的运用研究

针对当前对无线传感器网络(WSNs)面临的安全威胁,提出一种新型的安全信元中继(SCR)路由协议,协议兼顾安全性和能效,能抵御传感器网络上的各种攻击,SCR路由协议利用传感器节点的密集、静止和已知位置的特性,达到高安全、高传输比和低能量消耗目的。     

无线传感器网络节点的功耗分析与测试

能量消耗问题是无线传感器网络的核心问题,直接影响着网络的生命周期。本文从无线传感器网络节点的硬件构成其及运行机制、计算复杂性、数据通信量等方面去分析节点的功耗,并建立模块的功耗模型;接着研究传感节点的电流特点和微功耗测量技术,设计了一种传感节点的测量系统,以验证节点的低功耗特性。这些措施都是为了更好地分析解决无线传感网络中的能量消耗问题,保证传感器网络能量管理的有效性。     

无线传感器网络节能技术的研究

传感器节点是构建无线传感器网络的基本单元,对于大部分无线传感器网络,节点数目众多且靠电池供给能量,采用更换电池的方法来补充能量很不现实,因此低功耗传感器节点的研制,对于延长网络的生命周期具有非常重要的意义.本文分析了传感器网络的能耗特点,确定能量消耗的主要部分是无线通信.并主要从硬件方面进行节能设计,使系统在满足网络连通性的情况下使节点能耗降到最低.     

无线传感器网络能耗平衡策略的研究

无线传感器网络中存在的多对-数据流使得节点能量消耗极不平衡,严重缩短了网络的生存时间.文章首先分析了网络中能耗不平衡的成因以及产生的影响,然后详细阐述了解决无线传感器网络能耗不均匀的几种策略,并分别指出了各种策略的特点,最后探讨了解决此类问题的发展方向.     

无线传感器网络的功率控制

功率控制是在通信的过程中对发射机发射信号的功率大小进行实时监督和调整,使它满足一定网络连通性要求的技术.无线传感器网络是一种能量受限型网络,功率控制技术正是降低其能量消耗的一种重要手段.无线传感器网络的功率控制是一个跨层设计的问题,目前的研究主要集中在网络层和数据链路层.功率控制会对网络的能量消耗、网络的连接度以及信道容量等产生决定性的影响.     

无线传感器网络功率控制技术

分析了无线传感器网络功率控制机制,归纳总结了设计原则和分类方法,详细介绍了当前典型功率控制算法的核心机制,并比较分析了这些算法的类别、特点和性能差异.最后结合领域内的研究现状,指出了限制无线传感器网络实用化的问题所在,提出了基于实验研究和统计分析方法建立自适应功率控制模型与实现策略的重要性.     

一种基于接收节点控制的无线传感器网络媒体访问控制协议

为了提高无线传感器网络数据包传输效率,提出一种基于时间同步、接收节点控制的无线传感器网络媒体访问控制协议。该协议在保持节点低功耗工作的前提下,使父节点在一个操作周期内,通过多次邀请机制和迸发传输机制,能够与多子节点进行数据包的多次传输。该多次邀请机制,使父节点具备了在单个操作周期内,从多个子节点接收数据包的能力,本质上减少了子节点之间的竞争、提高了信道利用率,增强了父节点对数据包传输的控制力。迸发传输机制,使得父节点可以在一次通讯中连续接收多个数据包,进一步提高了信道的利用率。仿真结果表明:当网络载荷强度增大时,该协议使网络中的节点能够充分利用信道,显著提高了网络中数据包的传输效率,随着网络载荷增加,使网络吞吐量增大近50%。     

无线传感器网络MAC协议研究

媒体访问控制协议是保证无线传感器网络高效通信的关键网络协议之一,传感器网络的性能如吞吐量、延迟性能等完全取决于所采用的MAC协议.与传统网络的MAC协议不相同的是,无线传感器网络的MAC协议首要考虑的因素就是节省能量.针对无线传感器网络的要求,研究人员提出了很多MAC协议,本文中将现有的MAC协议分为三类:随机竞争类MAC协议,时分复用MAC协议,混合型MAC协议.并分别就其中的典型协议进行了分析.