无线传感器网络的硬件节点设计与实现

传感器节点是组成无线传感器网络的基本单位。本文通过对传感器硬件节点的研究,设计了CC2420与ATmega128单片机的硬件接口,分析了系统组成和原理,重点阐述了节点的硬件设计。本设计遵循了节点的标准化、微型化、低功耗和扩展性等原则。对该节点的测试表明,该方案较好地实现了上述目标。     

低功耗绿地墒情监测WSN节点

设计了一种基于ZigBee无线传感器网络(WSN)技术的绿地墒情监测节点。为了提高节点硬件的可靠性及降低传感器电路的总体功耗,创新性地采用了模块化设计,将无线射频模块和数据处理模块分离,使其通过不同接口与传感器底板连接;传感器底板可接入8路土壤湿度传感器和8路温度传感器,并具备分时开启功能,节点可以在长达3个月的时间内运行于无人监守的环境中。测试结果显示该节点实际工作状态下的平均电流为52.89 mA,睡眠时的平均电流为10μA,比同类产品节省功耗30%左右,可以用于构建监测绿地墒情的低功耗无线传感器网络。     

基于低能耗和高数据量服务的WSN节点优化设计

设计合理的网络节点是无线传感网络（WSN）的关键技术之一,特别是现实的高数据量服务的要求下,如何平衡能耗与服务质量,达到资源有效利用和服务要求的目的是亟需解决的现实问题。以低能耗高性能处理器LPC2388为核心,结合存储器AT45DB161及适用于Z igBee的无线收发器CC2420,构建WSN节点;操作系统方面,使用实时性强的μc/os-Ⅱ,并在调度机理上进行优化以降低能耗,文中阐述了其优化原理。给出了在此平台上的设计流程,从而满足了低能耗和高数据量服务要求。     

嵌入式系统的低功耗设计

嵌入式系统的电源管理是系统设计中关键部分,合理的电源管理方案可以减少系统的功耗并提高整体性能.本文提出了一种层次化的电源管理结构,分别为硬件层、驱动层、操作系统层、电源管理层和应用层.本文同时引入了动态的电源管理方法来解决电源功耗的动态管理问题.通过在实际的系统中的测试表明,该电源管理机制的有效性.     

无线传感器网络节点及相关协议的设计

设计了基于MSP430F1232的用于温度和人员热释红外信息检测的无线传感器网络节点,主要使用了MSP430F1232和NRF905芯片,工作频率为2.4 GHz,设计了通讯协议,该节点具有集成度高、低功耗等特点.详细介绍其硬件设计电路及相关软件设计,并提出协议将节点组成网络来实现数据的无线传输.     

一种改进的WSN节点定位算法

节点定位技术是无线传感网络的支撑技术,定位的准确性直接关系到传感器节点采集数据的有效性。本文对无需测距的DV—Hop定位算法进行了分析,利用归一化加权处理方法计算盲节点平均每跳距离,并通过定义锚节点发送数据包生存跳数对DV—Flop定位算法进行了改进。仿真结果表明,改进的DV—Hop定位算法能有效地提高定位精度,减小网络通信量,从而降低节点能耗。     

工业控制WSN汇聚节点可靠性设计

无线传感器网络(WSN)可靠性设计是将其应用于工业控制领域中的关键,提高网络汇聚节点的可靠性尤为重要.在汇聚节点基本结构基础上,结合硬件和软件双方面的优势,设计了一种基于MSP430单片机和CC2430的双处理器汇聚节点,在确保低功耗的同时,提高工业控制无线传感器网络汇聚节点的工作可靠性.     

一种适用于无线传感器网络节点设计的低功耗技术

无线传感器网络集成了传感器、嵌入式计算和通信技术,具有广阔的应用前景。由于传感节点的硬件资源有限,如何采取有效措施降低网络的能耗以延长其工作时间是一个关键的问题。介绍无线传感器网络节点的硬件构成及协议构成,从节点软硬件设计等方面介绍无线传感器网络节点相关的低功耗设计方法。     

温室WSN节点恶劣环境测试平台的研制

介绍了基于单片机C8051F410的温室WSN节点的恶劣环境测试平台的系统构建,系统的软硬件设计以及上位机控制及通讯界面的设计.介绍了C8051F410和节点MSP430F135通讯的建立,测试系统的组成及工作原理以及应用该测试平台来测试WSN节点的工作原理和工作流程.并给出了数据采集程序流程、上位机控制算法流程的框图.测试平台采用模糊自整定PID控制方式,具有同时控制平台温度和湿度的功能,能够实时采集数据,处理、显示数据和控制功能.文中还给出了无线传感网络节点的构成及工作原理和流程,讨论了温湿度对节点功耗、传输距离、丢包率等关键指标的影响.最后给出了测试平台的WSN节点恶劣环境测试算法.     

无线传感器网络节点的设计和实现

无线传感网络是当前国内外传感器技术领域的热点研究课题，本文给出了一种构建智能无线传感网络通用节点的体系结构，并运用该体系结构的设计思想完成了无线传感节点的研制。该智能无线传感节点采用的软件开发系统是专用于无线传感网络的开放源代码的操作系统TinyOS，运用该平台完成了节点的性能测试和试验。结果表明，该节点达到了设计要求，该设计思想可以提高无线传感网络节点的研制效率。     

基于能量异构WSN的巷道环境监测系统

构建了一种有线与无线传输方式相结合,通过无线传感器网络对煤矿巷道环境进行监测的网络体系结构。受非均匀分簇思想启发设计了网络中能量异构的各节点,并对以CC2430为核心的感知节点、路由节点以及Sink节点的硬件与软件设计作了详细分析,最后通过Matlab仿真说明设计的系统具有良好的网络生命周期。     

基于ZigBee的无线测控系统设计

文章在研究Z igBee协议标准的基础上,对无线测控系统的功能和特点进行了分析,提出了一种基于Z igBee技术无线测控系统的设计方案。重点阐述了测控系统的硬件结构和软件流程,通过对远程数据的实时采集和无线传输,实现了系统的无线测控功能。     

基于ZigBee的无线监测网络设计

基于ZigBee协议提出了一种无线监测网络的节点设计方案,对射频模块、数据采集模块和电源模块进行了详细的设计.传感器网络分析仪的树形图给出了无线监测网络节点变化的拓扑结构,传感器节点通过计算机显示了监测的环境温度.因此设计的无线监测网络通过实验证实了系统设计的可行性.     

基于WSN的透射式能见度检测系统设计

为实时准确地测量道路能见度,提出了一种基于无线传感器网络的透射式能见度测量系统的设计方案.在阐述能见度测量原理的基础上,设计了以CC2430为核心,由ADS1218、OPT101、LM35、激光器等构成的硬件电路,并完成了软件系统设计.测量系统分为接收模块与远程发射模块,通过无线传感器网络来进行激光收发控制.作为交通气象站的一个传感器节点,系统具有组网灵活、通信可靠、成本低、功耗小等特点.     

加速度传感器静态标定数据无线采集系统的设计

在传统加速度传感器静态标定设备的基础上,设计了一种无线数据采集系统.该系统以低功耗射频芯片CC2430为硬件核心,LabVIEW 8.20为系统软件开发平台.加速度传感器产生的电压信号经过无线收发模块中CC2430内部A/D采样,通过天线发送出去;与PC机相连的无线收发模块接收到数据后,通过USB口传输数据.系统具有功耗低、安装简便、数据存储和显示等功能,简化了数据采集过程,提高了采集效率.     

基于ZigBee无线网络的硫化氢气体监测系统设计

ZigBee是一种新兴的短距离、低速率无线通信技术,适用于监控领域。在研究ZigBee无线网络技术的基础上,设计了基于ZigBee无线网络的硫化氢气体监测系统,完成了以CC2430芯片为核心元件的系统硬件设计,并给出了软件设计方案。     

ZigBee无线传感器网络在矿井巷道监测系统中的应用

为了满足矿井巷道环境多参数监测的需求,根据矿井巷道地形的特点,介绍了一种可靠的基于ZigBee无线传感器网络的矿井巷道监测系统。详细阐述了以CC2430为核心的传感器节点、以CC2430和MCP2515为核心的Sink节点的软硬件设计和工作流程。通过在某煤矿大巷实验,测得了2.4 GHz频率在井下的传输特性,并确定在巷道中两个无线传感器节点的距离为15 m时,可实时、可靠的监测巷道的环境参数。     

基于ZigBee技术的光伏阵列监测系统

为确保光伏系统正常运行,对光伏阵列进行状态检测尤为重要。经过对比分析几种监测方法的优缺点,本文提出了一种基于ZigBee技术的光伏阵列监测系统,实现了监控中心通过无线网络和互联网对光伏阵列参数的实时采集和运行状态的监控。其中重点阐述了基于分布式信息管理的系统架构,监测节点硬件框图与功能设计,数据传输、网络形成等关键技术的软件工作流程。实验仿真表明该方法具有明显的优越性和广阔的市场应用前景。     

基于ZigBee技术的数字显示系统设计

针对目前基于现场总线的数据显示系统对需要传输和显示的节点过多、数据量过大时过于复杂的缺点,开发一种基于ZigBee无线网络平台的数据显示系统.介绍整个系统的开发平台以及每个节点的功能和软硬件设计.并以配电室监控系统为例,验证系统对容量、安全、可靠性等各方面的要求.     

基于WSN的粮库环境监测系统

针对粮库管理中环境监测数据准确性低,实时性差以及人力资源浪费的现状,综合运用无线通信技术和传感器技术,文中提出了一种基于WSN的粮库环境监测系统。采用AM2301数字温湿度传感器准确地采集粮库中各节点的温湿度,通过CC2530组建ZigBee无线传感器网络平台,实现数据的安全传输,并利用ZSensorMonitor实时观测粮库环境信息。该系统降低了粮库的管理成本,保障了粮食的安全,提高了管理的自动化程度。