基于中介理论的无线传感器网络加权数据融合

多传感器加权数据融合算法大部分要对测量方差进行估计,必需占用额外的资源和能量,不适合无线传感器网络。本文将中介理论中的真值程度度量用于数据融合,根据距离比函数定义各传感器的权重。该算法运算量小,不需要存储传感器节点的历史数据进行测量方差的估计,当被测对象变化较快时能进行实时动态的估计融合。仿真结果表明,该算法估计精度高、抗信道衰落能力好。     

基于相长干涉的无线传感器网络数据收集

为延长无线传感器网络的生命周期,提高数据收集的可靠性,提出一种基于相长干涉的无线传感器网络低功耗可靠数据收集协议。利用时分多址技术对网络中的节点分配时隙,采用感知节点轮询发起相长干涉的网络洪泛的方式实现数据收集。针对时分多址技术需要的时间同步要求,改进现有的隐式全局时间同步算法,来保证节点轮询发起相长干涉网络洪泛的时间对齐。利用丢包重传机制来实现可靠性。仿真和测试平台实验结果均表明,能够实现几乎100%的数据收集,能量效率约为CTP的2.2倍,大幅度提高网络的生命周期、可靠性。     

基于TrueTime的无线传感器网络仿真

针对智能家居环境监测系统,设计了ZigBee超低功耗无线传感器网络节点。为了测试所设计的节点在节点数目较多的网络环境中的数据传输情况,采用MATLAB7.0的TrueTmie工具箱,根据实际设计的节点参数,设计了具有较多节点的ZigBee无线传感器网络仿真模型,并进行了仿真试验。仿真试验结果表明,所设计的节点在节点较多的网络环境中能够稳定运行。     

高效节能的无线传感器网络数据收集协议

无线传感器网络中的节点具有有限的能量,为了延长网络寿命,提出了一种分布式的高效节能的无线传感器网络数据收集协议DEEC-MR.协议中节点根据自身剩余能量竞争簇头,每个簇头节点根据相邻簇头节点与基站的距离、剩余能量等信息寻找父簇头节点,构造一颗以基站为根的近优最小汇集树.簇头将采集到的数据聚合后沿汇集树以多跳的方式传输至基站.仿真实验证明该协议能有效降低网络能耗,与其他两种数据收集协议(LEACH,PEGASIS)相比,DEEC-MR将网络寿命分别提高1600％和200％,同时使能耗均匀分布在每个节点上,避免部分节点过早死亡,具备很高的可靠性.     

自适应Kalman滤波在多传感器数据融合中应用

文中介绍基于白噪声滤波器和平滑器的改进的Sage和Husa噪声统计估值器及相应的自适应Kalman滤波器,可处理未知常的和时变的噪声统计估计问题.仿真结果验证了改进滤波器在精度和收敛速度上的优越性.     

基于ZigBee的抢险救灾无线传感器网络

根据抢险救灾工作的实际需要,着重研究了1种基于ZigBee无线传网络技术的抢险救灾无线传感器网络装置的设计,完成了无限传感网络中基站和节点的设计.编写了该网络系统的上位机和下位机软件,实现了各个节点间的无线通信和每个节点的中继功能.并利用实验检验了该装置在不同通信距离内的通信丢包率、RSSI值,通信效果良好.室外城市通...     

基于博弈论的输电线路监测系统无线传感器网络数据转发模型

针对输电线路监测系统对无线传感器网络实时性和可靠性要求较高的特点,并为提高输电线路监测无线传感器网络的智能性,将博弈框架引入到无线传感器网络的数据转发过程,提出了一种长链状无线传感网络博弈转发模型（chain-sensor game algorithm model）,并对其纳什均衡的存在性进行了证明。依据仿真实验结果,该模型能够对输电线路监测无线传感器网络数据转发过程的拥塞以及＂漏斗效应＂等问题优化改善。     

基于无线传感器网络的楼宇环境监测系统设计

正在充分研究现有楼宇环境监测系统的基础上,将ZigBee无线传感器网络技术应用于楼宇环境监测领域,给出了楼宇环境监测系统的组网方案,重点设计了基于无线数据传输芯片JN5139的传感器节点硬件结构和软件流程。系统可以对目标监测区内的温度、湿度等环境信息进行快速、可靠地远程采集和传输,解决了传统楼宇环境监测信息存储的有限性和移动测量的不便性等问题,为楼宇环境监测提供了一种有效的解决方案。实验结果表明,基于ZigBee协议的无线监测网络,实现了节点组网功能,验证了系统设计方案的可行性和有效性。     

基于无线传感器网络的智能照明控制系统

随着节能、环保概念的普及,绿色照明理念开始推广,智能照明控制系统的需求日益增加。本文的智能照明控制系统由无线传感器网络、OPCDA服务器和用户界面组成。无线传感器网络采用星型结构,由ATmegal6L和nRF905组成网络节点控制LED灯。无线网络中的基站通过RS232连接PC机中的OPCDA服务器。opcN务器将设备状态传递给用户界面,并将接收的控制命令下达给无线网络节点。最后,本文利用nRF905无线模块模拟组建一个智能照明控制系统,运行结果表明,系统具有良好的可扩展性。     

基于无线传感器网络的电网防雷技术

近年来,因雷击引起的电网故障发生率较高,各类防雷装置受成本和保护范围的限制,不可能在线路全线使用。研究了一种基于无线传感器网络的电网雷击实时监测与分析系统,根据线路的具体情况布置无线传感器节点,实时采集前端避雷器状态数据、雷击时的各种实时雷电参数,通过传感器网络多跳传送至主控监测中心,使后方人员能实时了解电网防雷设备的运行状况,及时分析雷击的形式和故障地点,为准确判断输电线路雷害成因提供证据。     

基于无线传感器网络的智能电动汽车充电站

电池充电的便捷性是电动汽车发展的瓶颈。文章旨在研究一种基于无线传感器网络的智能电动汽车充电站,在汽车用户的电池上装设无线传感器采集节点,同时在充电站附近区域设置汇聚节点,在无线传感器网络覆盖下获取最优充电路线,引导车主去就近的空闲充电站充电,专家库充电系统能根据电池型号自动寻找最佳充电方式进行充电。智能充电站可提高电动汽车充电便捷性和充电效率。     

基于无线传感器网络的照明测量系统

采用手持式仪器在照明现场对照明参数进行逐点测量不仅效率低而且精度差。本文运用ZigBee和GPRS技术,研制了基于无线传感器网络的照明测量系统,该系统由照度、亮度和色温无线传感器结点、ZigBee-GPRS网关、服务器和客户端组成,能够对照度、亮度、色温等参数进行多点同步采集,实现测量数据的自动无线传输。开发了梯形光阑亮度传感器、可调测色校正系数色温传感器及传感器灵敏度漂移和零点漂移补偿技术,进一步提高了系统的测量效率和精度,为照明测量提供了准确高效的工具。     

基于平滑滤波的多传感器异步融合方法研究

无人巴士在定位循迹过程中,采样信号受噪声方差、带宽和采样率的影响,易出现信号缺失或间断现象,加之相关滤波算法缺乏异步采样和平滑能力,导致定位失败。为了提高定位精度并补充缺失数据,本文基于异步扩展卡尔曼滤波和非因果滤波平滑,提出一种改进的传感器异步采样融合平滑算法。首先利用异步扩展卡尔曼滤波对连续时间随机微分方程进行指数离散化,以处理任意时刻的测量值,预测更新下一时刻状态值之后,引入非因果滤波平滑给定可用的初始方差信息,使噪声方差影响更小,估计性能更好。将本算法在无人巴士上进行物理实验验证,结果表明这种多传感器异步融合平滑算法在车辆行驶中效果良好,与异步卡尔曼滤波算法结果相比,可以达到优于05 m的定位精度,数据预测误差均有明显降低,提高了定位精度和补充缺失数据。     

基于无线传感器网络的智能节水灌溉系统

提出了一种按需自适应调节用水量的全新灌溉方式。系统借助分布在城市绿地、农业用田等处的无线传感器节点对其所在区域的土壤温湿度信息进行实时监测并汇总。根据作物的合理需水量以及土壤的综合状况,精准的对灌溉进行控制。这种精准控制灌溉用水的方式,既可以促进作物的健康生长,而且大幅度减少了灌溉用水量。鉴于成本低廉,节水节能效果显著等特点,本智能灌溉系统在农、林、园等领域拥有广泛的推广应用前景,普适性极高。     

基于ARM的无线传感器网络网关设计

无线传感器网络在数据采集方面应用得非常广泛,设计并实现了一种基于ARM9处理器的无线传感器网络嵌入式网关,用来完成无线传感器模块与485或以太网之间数据的透明转换。网关以ARM9嵌入式处理器S3C2440为核心,以Linux为实时操作系统,并结合无线传感器模块telosB和485网络以及以太网实现数据的转发,给出了网关节点的硬件组成结构和软件实现流程。     

基于无线传感器网络节点的无线防误锁具设计

无线传感器网络使用电池供电,能量十分有限,其功耗问题严重制约了无线传感器网络的发展与应用。结合无线防误锁具,从硬件选型和低功耗软件设计两个方面设计无线传感器网络节点,降低功耗,延长网络的使用寿命。     

基于数据可恢复的AMI无线传感器网络安全数据聚合技术

为了减少高级量测体系(AMI)中无线传感器网络(WSNs)的数据传输量、提高传输效率、延长网络寿命,提出了一种基于数据可恢复的安全数据聚合方案。所提方案基于同态加密算法对采集数据进行加密、聚合操作,以确保数据的机密性,并基于一种合理的编码机制准确恢复各采集数据。为了确保数据传输的完整性,提出了一种基于中国剩余定理(CRT)的验证机制。通过分析聚合方案的性能,验证了所提方案具有较强的安全性,且只需较少的计算消耗和通信消耗。     

基于无线传感器网络的定位算法的研究

从无线传感器网络的应用研究角度出发,传感器节点位置信息的获得是任何应用的基础。本文采用了最小二乘法和极大似然估计法分别对未知节点进行计算的非测距的DV—Hop定位算法实现了对数据进行定位处理,且采用极大似然估计法对未知节点的计算可以获得较高的定位精度。     

突变数据融合在电力传感器网络中的应用

针对传统电力传感器网络下突变电力传感数据的融合方法无法将传感器节点发送的多个电力传感数据同时进行消除热备份融合处理,使电力传感器采集的信息不完整,存在较大弊端,提出了一种基于电力传感器下神经网络的电力传感数据融合模型.将电力传感器采集的电力传感数据信息划分簇层次结构与神经网络的层次结构相结合,设计一个多层电力传感数据融合感知模型,将以簇为单位的电力传感数据通过神经网络将突变电力传感数据发送给汇聚节点进行融合.仿真结果表明,基于电力传感器下神经网络的电力传感数据融合模型可以同时对传感器节点发送的多个电力传感数据进行消除热备份,达到电力传感器网络完整采集有效信息的目的.     

智能配电网无线传感器网络数据通信的QoS-MAC层模型

根据中国电力工业通信规范对配电网通信数据的要求,研究了一种在IEEE 802.15.4标准媒体访问控制(MAC)层协议中引入服务质量(QoS)支持的信道访问机制QoS-MAC模型。通过将配电网遥信、遥控、遥测三类通信数据分为3种优先等级的传输数据,建立节点内三级数据缓冲队列状态的马尔可夫链模型。依据该模型建立了每个节点的信道访问冲突模型、不同优先级数据网络有效吞吐率模型、传输延时模型、节点的无线信道冲撞率模型。通过仿真实验研究,衡量配电网无线传感器网络数据通信的性能。在不同的配电网数据产生率的情况下仿真实验结果表明,所提出的方法可为基于无线传感器网络的配电网数据通信提供有效的QoS保障。