基于温室控制的嵌入式以太网接口设计与实现

分析了汇聚节点在无线传感器网络中的功能及其工作原理.结合汇聚节点的网络功能需求及特点,设计了基于PXA270嵌入式微处理器及CS8900A以太网控制器的节点硬件.进而,在研究Linux平台网络接口驱动程序的设计架构与相关开发技术的基础上,开发了该汇聚节点的网络接口驱动程序.该设计方法易于实现,具有较好的实用性,可满足温室控制系统的需求.     

无线传感器网络汇聚节点LAN接口设计与实现

分析了无线传感器网络汇聚节点的通信功能需求,设计了基于PXA310核心处理器及10M/100M自适应DM9000以太网控制芯片的LAN接口硬件方案,满足了无线传感器网络汇聚节点数据可靠性传输的以太网通信结构;然后研究了在Linux平台下网络驱动程序的体系架构以及数据包的发送接收过程,并实现了基于设计的硬件平台汇聚节点以太网的驱动程序开发和具体的移植过程,实现嵌入式系统和设计的以太网硬件平台通讯功能;经实际应用表明设计汇聚节点的LAN接口能快速稳定传输数据。     

无线传感器网络汇聚节点的WLAN接口设计与实现*

分析了无线传感器网络中汇聚节点的功能特性以及其实现WLAN通信的网络优势;设计了基于IntelPXA270为核心处理器的CF无线通信接口的逻辑电路,并详细介绍了Linux下驱动移植的过程。最终实现了汇聚节点上CF接口的无线通信。     

基于无线传感器网络的移动数据库体系结构的研究

无线传感器网络数据需要数据库的管理,用户有随时随地查询数据的要求,提出了一种基于无线传感器网络的移动数据库,它为三层体系结构,介绍了无线传感器网络普通节点层、汇聚节点处移动数据库服务器端和移动客户端这三层的功能组成.     

Linux在无线传感器Imote2上的移植与应用

分析嵌入式Linux系统和无线传感器操作系统TinyOS的特点,阐述嵌入式Linux系统在高性能节点上的优势。描述基于高性能传感器节点Imote2构建Linux系统环境的原理和方法,介绍基于Imote2-Linux的应用实例。该实例能体现Linux系统编程模型一致、软件模块可移植性与可重用性高等特点,为无线传感器网络的应用开发和部署提供新的研究方法。     

多通信方式的WSN汇聚节点的设计与实现

针对无线传感器网络汇聚节点通信方式单一的问题,设计实现基于PXA270处理器的、具有以太网、CF无线局域网及GPRS网络等多种通信方式的无线传感器网络汇聚节点,完成汇聚节点硬件平台引导加载程序的移植,构建无线传感器网络实验与研究平台。实际应用证明,多通信方式的汇聚节点具有较高的实用性。     

基于WSN的汽车尾气监测系统汇聚节点硬件设计

汽车尾气是环境污染的重要来源之一,描述了一种使用无线传感器网络对汽车尾气实时在线监测的方法.为实现系统中汇聚节点需要处理大量数据,通信方式多样的功能,提出了一种以ARM7处理器作为汇聚节点控制器的硬件设计方案.分析了基于无线传感器网络的汽车尾气监测系统汇聚节点的设计需求,进而介绍了其系统构成,最后详细说明了汇聚节点的硬件设计与实现.     

无线传感器网络便携式用户接口的设计与实现

重点考察无线传感器网络的人机交互问题,设计并实现了一种基于手持移动设备的无线传感器网络用户接口,以方便人们对传感器网络节点的灵活访问与控制。该用户接口搭建于Pocket PC平台,通过蓝牙与汇聚节点进行双向通信,从而实现对整个无线传感器网络系统的监控。用户可以通过便携式接口现场采集与处理传感器网络节点的数据,同时也可以发送指令对汇聚节点和普通节点进行各种设置。演示实验结果验证了该接口系统的可行性与有效性。     

一种无线传感器网络MAC协议优化算法

在无线传感器网络中,各节点采集的信息以多跳的方式传送到汇聚点.从各节点到汇聚点形成一棵以汇聚点为根的传输树.文中在对无线传感器网络传输特点分析的基础上,剖析了基于CSMA/CA(载波多路监听/冲突避免)的MAC协议在树状结构无线传感器网络中的弊端,提出了一种基于CSMA/CA的MAC协议优化算法.算法基于节点在传输树中的位置信息调整其MAC信道接入分配,将CSMA/CA采用的各节点均等竞争信道的方法优化为各节点依据在传输树中的位置情况竞争信道的方式,这一优化提高了节点公平性,使MAC信道接入分配与树状结构的无线传感器网络传输特点相契合,解决了基于CSMA/CA的MAC协议与树状结构无线传感器网络不匹配的问题,从而减少了信道资源浪费,提高了网络传输效率,降低了能耗.实验结果表明该算法在网络丢包率、吞吐量和能耗方面的性能均有较大改进.     

TinyOS的汇聚树协议研究

无线传感器网络是一种能量和计算能力受限的应用相关的网络.汇聚树协议(Collection Tree Protocol,CTP)是TinyOS中一种基于无线传感器网络应用的数据汇聚协议.CTP是一个基于树的汇聚协议,在网络中设置若干汇聚根节点,节点通过与邻居节点交换相互的链路质量估计信息来选择父节点作为下一跳,从而建立起...     

无线传感器网络残余节点的研究

研究残余节点的能量阈值及数量的选取方式对无线传感器网络生命周期的影响。针对LEACH协议的不足,将剩余能量加入阈值计算公式,并在簇头节点和汇聚节点间采用多跳通信方式。     

边界节点对无线传感器网络连通性的影响

无线传感器网络的连通性是确保节点成功组网的基础,相对于内部节点,边界节点对无线传感器网络的连通性有着更大的影响.本文以节点的有效通讯面积为基础,通过理论推导,分析了边界节点的连通性和网络的整体连通性,而后通过仿真研究,分析了存在边界节点与消除边界效应后的网络连通度分布、连通度期望和网络是κ点连通的概率,从而说明了边界节...     

优化网络生命周期和最短化路径的WSN移动sink路径规划算法

为了缓解无线传感器网络（WSN）中传感器节点分布不均匀、传感器节点感知数据量不同而造成能耗不均衡、"热区"等问题,提出一种优化网络生命周期和最短化路径的WSN移动sink路径规划算法（MSPPA）。首先,通过监测区域网格化,在每个网格内分布若干个移动sink候选访问站点,sink在每个网格中选择一个站点停留收集网格中节点数据;然后,分析所有传感器节点的生命周期与sink站点选择的关系,建立权衡网络生命周期和sink移动路径的优化模型;最后,使用双链遗传算法规划移动sink遍历网格的顺序和选择每个网格中移动sink访问站点,得到移动sink节点遍历所有网格收集数据的路径。仿真结果显示,与已有的低功耗自适应分簇（LEACH）算法与基于移动sink节点与集合节点（RN）的优化LEACH分簇算法（MS-LEACH-RN）相比,MSPPA在网络生命周期方面提高了60%,且具有良好的能耗均衡性。实验结果表明,MSPPA能有效缓解能量不均衡、"热区"问题,延长网络生命周期。     

基于LEACH协议的无线传感器网络密钥管理路由方案

针对无线传感器网络中节点易受攻击从而导致密钥泄露的问题,本文提出了一种基于LEACH协议的无线传感器网络密钥管理路由方案。该方案以LEACH协议为基础,引入管理节点来负责密钥的预分发、成对密钥的建立和密钥的更新,同时结合密钥池的生成,利用哈希函数和三元多项式函数来完成密钥的加密和成对密钥的建立,保证了无线传感器网络的畅通性和安全性。仿真结果表明,该方案有效地提高了无线传感器网络的抗毁性,延长了网络的生命周期。     

基站选择Sink的无线传感器网络路由协议

节点的能量标志着无线传感器网络(WSN)的生命周期,但是当前一些路由协议不能够很好地平衡、延长网络的生命周期.基于此,提出了一种基站选择Sink的无线传感器网络的路由协议.该协议利用环和边构成扇形区域,基站选择几个能量较大的节点作为扇环内的Sink,这些Sink采用TDMA的原理轮流成为当前的Sink,从而平衡整个网络的能量开销.仿真结果表明,该基站选择Sink的路由协议要比CWR协议更能节约能量、延长网络的生命周期.     

基于质心理论的多Sink节点重选址算法

针对无线传感器网络WSNs(Wireless Sensor Networks)中Sink节点静止不动附近邻居节点易出现"能量空洞"、缩短网络生命周期等问题,提出一种基于质心的多Sink节点重选址算法.将网络中某段时间内向Sink节点发送过数据包的全部一跳邻居节点视为质点系,所发送的数据量作为质点质量,使Sink节点向着传感器节点密度大的方向移动,实现多个Sink节点相互协作,逐步逼近到该质点系的质心位置.将质心重选址算法与多Sink节点位置固定的重选址算法和COST函数多Sink节点重选址算法进行仿真对比,结果表明质心重选址算法可以有效的均衡网络负载,降低网络能耗,延长网络生命周期,提高网络性能.     

无线传感器网络中的节能路由算法研究

对无线传感器网络的节点能耗不均衡和传输时延的问题进行了研究,提出一种新的路由算法。该算法通过建立最小跳数和对节点剩余能量的保护,使得数据包沿着能耗最优的路径向Sink节点发送。在MATLAB环境下对该机制进行了仿真实验。实验结果表明,该算法能降低能耗,均衡和延长网络生存时间。     

基于TinyOS操作系统的无线传感器网络自组网研究

介绍了一种实用的无线传感器网络自组网的实现方法.以无线传感器的研究背景和应用方向为出发点,为实现随机分布的节点之间可以自由通信并发送数据到基栈的功能,通过对TinyOS操作系统,编程语言特点以及软件系统结构的研究,建立其自组网的设计方案,并给出在硬件平台上实现自组网的实验结果.实验结果验证了算法的可行性.     

基于代理的无线传感器网络多层安全检测方法

针对无线传感器网络(WSN)通信安全的问题,提出了一种基于代理的多层安全检测方法。该模型按节点功能不同将网络中的节点分为三层,各层分别执行相应的检测方法进行入侵判定,以维护网络的安全。考虑到节点能量有限的约束,引入移动代理技术进行高效的数据采集;同时,利用代理节点辅助簇头节点完成底层安全检测任务,降低簇头节点的能耗,提高簇头节点的生命周期。仿真实验表明,与传统的Su和eHIDS安全检测方法相比,对于Normal、Probe、Hello等攻击,所提方法下的检测率最多可提升约35%,误报率最多可降低约10%并且网络整体能耗明显减少,因此该方法可有效地检测无线传感网络中的网络攻击。     

基于WSN的随机网络编码跨层研究

基于无线传感器网络,提出一种跨层实现随机网络编码的方案,并在NS2平台上进行仿真。将网络编码方案与传统的几种传感器路由机制进行对比,分析编码与解码功能,将该方案应用于无线传感器网络中,对影响解码率的几个主要因素,如缓存队列长度、Sink节点的位置等进行了评估。