嵌入式无线传感器网络节点设计

在分析无线传感器网络的体系结构的基础上，从硬件设计、软件设计和软、硬件协同设计等几方面对无线传感器网络的节点设计进行了探讨，对链路层和网络层协议进行了研究，并从硬件和软件的角度进行了节点的节能考虑。     

具有机动能力的无线传感器网络节点的设计与实现

针对无线传感器网络机动能力的不足,提出一种具有机动能力的网络节点设计方法,并成功实现了移动节点样机Racemote。将该移动节点加入静态传感器网络中,能够解决目前无线传感器网络研究中存在的许多问题,可以拓展和增强传感器网络的功能。使用商业化组件方式设计的硬件平台具有较好的稳定性和可升级性,以嵌入式操作系统TinyOS为基础的软件平台简化了底层的硬件操作,使得应用程序开发更加方便快捷。验证实验结果表明,Racemote成功实现了基本的平面运动,可以很好地应用于无线传感器/执行器网络或移动传感器网络的平台搭建与实验研究。     

无线传感器网络节点的系统设计

无线传感器网络节点的系统设计是组建无线传感器网络的关键技术之一。根据无线传感器网络的低功耗特性,讨论了基于Texas Instruments的节点硬件设计方案,由此来实现节点硬件设计。网络节点的设计采用Msp430F1611处理器芯片和CC2420射频芯片,并简单讨论了TinyOS程序下节点之间的网络拓扑结构的形成和上位机数据采集。试验结果表明,整体网络中的节点具有自组网,数据采集等功能。     

无线传感器网络节点定位问题研究

定位技术是无线传感器网络重要的共性支撑技术之一。对无线传感器网络的定位问题进行了分类;把节点定位过程分成4个基本步骤,并以此分类和节点定位过程组成为线索,介绍并分析了现有的具有代表性的节点定位算法。指出了今后无线传感器网络节点定位算法研究可能的几个热点方向。     

基于ZigBee的无线传感器网络节点的设计

在ZigBee协议设计相应的节点基础上,移植msstatePAN的ZigBee协议栈,实现网络协调器和设备节点的数据互传.串口通讯上的结果显示,无线传感器网络节点硬件设计合理,协议栈移植正确.与其他同类节点相比,由于设计中严格按照ZigBee的要求来进行,充分考虑了设计成本和节点能耗的要求,可为研究无线传感器网络提供了一个实验平台.     

无线传感器网络节点定位算法

针对无线传感器网络(wireless sensor network,WSN)系统中节点的定位算法问题,提出了基于差分的DV-Hop定位算法,信标节点将测算的位置测定误差作为校正值向四周区域广播,未知节点接收到信标节点的校正信息后,据此修正自身的相对位置测算值,以减少节点定位误差,提高定位算法的精度。仿真测试表明,该算法与普通的DV-Hop算法相比,在定位误差与通信距离的比值等性能指标上得到了明显改善。     

无线传感器网络动态节点定位算法综述

介绍了无线传感器网络节点定位的基本原理、定位算法的最新进展及其评价标准。从基于测距的动态节点定位算法和无需测距的动态节点定位算法两个方面分类讨论了典型的动态节点定位算法,并对各算法的性能进行归纳比较。最后指出了目前算法存在的问题及未来发展趋势     

无线传感器网络节点定位算法综述

节点定位是大多数无线传感器网络应用的基础。文章介绍了无线传感器网络节点定位的原理、节点定位计算的一般过程,讨论了现有的传感器网络节点定位算法的分类方法,并简要介绍了几种代表性算法的原理和特点。通过对现有算法的分析比较,指出了可能的热点研究方向。     

基于拓扑的无线传感器网络边界节点检测

为了降低网络节点的通信量,并提高多洞网络边界节点检测速度,在对现有边界节点检测算法进行深入研究的基础上,利用网络的拓扑特性,设计了一种以网络纬度线检测网络边界的规模可扩展算法,引入网络纬度线对网络的边界节点进行检测。实验结果表明,该算法在识别准确率、检测速度、通信量等方面的性能有所提高。     

二氧化碳传感器节点的设计

室内的空气质量直接关系到人体的健康,而二氧化碳的浓度是影响空气质量的一个主要因素.传统的检测系统存在成本较高、移动性差、安装维护困难等缺点,该文提出了一种基于无线传感器网络节点的二氧化碳浓度检测的方法.利用节点的UART口与二氧化碳传感器模块相连,实现对二氧化碳浓度的数据采集,该方法具有低成本、移动性好、组网灵活等特点...     

无线传感器网络中基于互斥多路径的改良定向扩散协议

针对定向扩散路由在能效性和可靠性方面的不足,指出一种互斥多路径定向扩散路由DMDD(Disjoint Multipath Directed Diffusion)协议.DMDD将所有网络节点按距离汇聚节点的跳数分层,由汇聚节点启动路由发现流程,将路由消息逐层泛洪到每一个节点,最终为每一个源节点建立了互斥多路径路由表.这些互斥路径同时还保证了最小跳数和最小时延.理论分析和仿真结果表明,DMDD协议比定向扩散路由协议具有更高的能效性和可靠性.     

基于能量UWSAN的最大似然目标定位

文章针对低信噪比下的水下目标定位问题,建立了水下无线传感器阵列网络,该结构包括多个分布式声传感器阵列,它适应于多模态信号处理,既可以利用目标的方位信息,又可以用能量信息.文中提出了用每个阵列接收到的信号能量作为参量完成目标定位并推导了基于能量的最大似然比目标定位方法.数值仿真表明:基于该结构的能量似然函数定位方法,可以有效估计目标的位置,并且比单阵元网络的定位性能和信息传输率上有了较大的提高,尤其是在低信噪比下情况下,可以大大减小估计的方差.     

一种基于节点相关度的无线传感器网络分簇算法

提出了一种基于节点相关度的无线传感器网络分簇算法。该算法根据接收信号强度、节点剩余能量和网络连通度选取簇头节点,根据节点相关度确定簇内成员。分析与仿真结果表明,与经典的LEACH算法相比,该算法选出的簇头分布更均匀,并提高了簇内负载平衡程度,延长了网络生存时间。     

无线传感器节点研究现状分析

分析了传感器节点的国内外研究现状、发展趋势.重点介绍了目前国内外无线传感节点的硬件平台类型及典型的嵌入式操作系统,最后分析了无线传感器节点的发展趋势,为目前无线传感器节点的研究发展指引方向.     

无人机自组网系统设计与实现

文章描述了一个无人机自组网验证系统.基于802.11b/g实现了无人机机载嵌入式Ad Hoc 模块.设计了一个面向小规模、网络拓朴结构快速变化的Ad Hoc网络距离矢量路由协议.优化了UDP协议,以适应将无线遥控信号在无线自组网环境中传输.实现了基于H.264的视频传输系统和基于离线数字证书的安全通信协议.     

无线传感器网络数据信道BCH码编译的设计

针对无线传感器网络节点间的信道数据传输,研究了传感器采集数据的发送、处理和接收过程,进行信号的有效传递,并实现无线网络对特定区域的监测.设计中的传输信道编码采用BCH码编译,以时域迭代算法结构校检编码,自动地纠正传输中的错误信息,并达到信道编码较低的误码率,实现了网络节点间数据的有效传输.     

无线传感器节点供电模块的设计与实现

目前,由于大部分的节点是由干电池供电,能量有限,对于工作在野外区域的节点,更换电池困难,所以能量问题就成为研究无线传感网的一个瓶颈,为了达到网络的可持续性,本文设计了无线传感器节点太阳能供电模块,使开发出的节点具有低功耗、低成本、环保、可持续工作等特点.     

无线传感器节点均匀性估计算法及其应用

无线传感器网络中锚节点的分布情况是一个重要指标,在很大程度上影响未知节点定位的精度,但目前对均匀性的分析却很少. 通过比较邻居节点的接收信号强度(RSS)确定未知节点移动后远离和靠近的锚节点个数,以此研究未知节点周围锚节点的分布情况. 提出了一种对锚节点均匀性进行定量估计的算法,给出了均匀性评价指标——归一化均匀性偏差的概念及公式. 将该算法应用到节点定位过程中,提出混合定位算法. 仿真结果表明,基于均匀性估计的混合定位算法能提高原有算法的定位精度.