基于CyFi无线网络的温室监控系统设计

随着电子技术和无线网络技术的快速发展,并且针对农业数据远程监控的实际需求,提出一种采用CyFi无线网络和GPRS技术设计的远程温室监控系统。利用CyFi技术快速组建现场无线传感器网络,采集数据发送到数据Hub节点,由数据Hub节点通过GPRS网络将数据传输至监控中心。通过实际测试表明:此系统在数据采集和无线传输中是稳定可靠的,组网灵活,易于维护,适合大规模温室的远程无线测控。     

基于ZigBee的森林火灾预警系统的设计与实现

设计了一个基于ZigBee森林防火移动预警系统.使用ZigBee技术构建一个数字传感器无线通信网络,该网络主要由终端节点、协调节点和发送节点构成.数字传感器采集的环境参数主要有温度、相对湿度、光照强度等,把各个不同功能的节点按要求散布在森林中采集现场环境参数,采集的数据经处理后通过无线通信网络发送至监测端和服务器控制端.该系统采用射频芯片CC2431作为传感器网络节点,中心节点和GPRS模块DTP-S05 Ci相连,借助移动通信网络将终端节点采集到的数据转发到手机终端或互联网中的服务器,手机客户端采用J2ME实现界面设计,服务器端采用MVC模式实现应用程序的开发,实现了森林火灾移动预警的功能.本系统具有结构精简、技术复杂度低、成本低、实时和准确的特点.     

无线传感器网络的T5743芯片接收节点设计

无线传感器网络节点是一个微型嵌入式系统,有采集、发送、接收数据等功能,本文以无线通信技术为基础设计网络接收节点,采用RF射频接收芯片T5743的网络接收节点,达到了网络节点数据的短距离接收,并降低接收数据的误码率,实现传感器数据无线通信。     

南疆地区的大规模农田远程监测系统设计?

针对南疆农业信息化需求,本文就实现大范围、远距离、低成本数据监测系统展开研究。设计了一套能实现基本功能的远程农田数据采集系统,在农田现场搭建无线采集网络;采用网络化嵌入式数据采集节点采集农田信息;数据通过无线信道远程传回农田监测中心;服务程序通过网络从采集节点采集数据,并完成处理和存储的工作。通过该系统可方便地查看地农田的状态信息,为从事农业生产、农业指导等工作带来便利。     

无线传感网络温湿度采集系统的设计及实现

一直以来,低功耗以及远距离传输是无线传感器网络多点测量的两大不足,成为阻碍其进一步普及的瓶颈;利用无线传感网络分布式多点测量的特点,设计了基于IRIS节点无线传感网络的温湿度采集系统,介绍了系统整体框架和软件体系的设计及实现过程,并进行了温湿度采集实验;实验结果表明,节点可通过无线通信方式形成一个多跳的自组织网络系统,网络具有自愈功能,节点能够精确地采集和处理温湿度数据,节点间可以成功地进行通信,具有低功耗和远距离传输的优点.     

基于CAN总线和GPRS的温室大棚监控系统设计

针对大规模、大空间温室大棚的监控管理不便、采集数据不及时等问题,设计了一种可以多点采集数据,并可以远程监控的温室大棚监控系统.本系统主要由数据检测节点、CAN总线和GPRS通信网络、上位机监控软件组成,数据检测节点用于检测温室大棚环境数据,环境数据通过CAN总线和GPRS通信网络上传给上位机;上位机监控软件用于数据的接收显示和管理,采用Visual Basic工具进行开发,并使用Access2010建立了数据库.本系统可以分布式采集多点环境数据,实现数据远程传送,并自动调节环境参数,适于专业大户、合作农场使用.     

多路数据融合在光伏电池组件监控系统中的应用研究

为了提高光伏电站的使用效率,根据光伏电站的特点,本文设计了一种基于无线传感器网络和多路数据融合技术的光伏电池组件监控系统。通过传感器节点采集单块电池组件的瞬间电压、电流和温度,并对这三类数据实现初级数据融合;然后将初级数据融合数据包通过由ZigBee协议实现的无线传感器网络传输到中心节点;中线节点对所有初级数据融合数据包实现二级数据融合并通过串口传输至服务器;服务器通过基于残差值的数据包解析算法分析各块电池组件的运行数据,以判断电池组件是否正常工作,为光伏电站的维护和管理提供有效的信息。     

利用本地信噪比实现无线传感器网络的能量有效性*

提出了利用本地信噪比来选择部分传感器节点发送数据从而达到实现无线传感器网络能量有效性的方法。在无线传感器网络中节点分布的密度很大,节点采集的数据具有很强的相关性,这样让每一个节点都发送它们采集的数据是非必要的。采用的方法是选择那些本地信噪比较高（即对恢复目标原始状态贡献大）的那些节点传送它们采集的数据。仿真结果表明该方法可以节约30%50%的能量消耗,并且对目标节点状态的估计几乎没有造成不良的影响。     

基于Zig Bee的无线传感器网络大气监测系统设计

大气污染问题突出且日益严重,对大气环境实时准确地监测具有重大社会意义。现有的监测手段实时性差、维护困难,难以满足实际需求。针对上述情况,设计了一种基于Zig Bee技术的大气监测系统,并详细阐述了系统的整体框架结构和实现方案。系统包括无线传感器网络和远程监测中心2个部分。其中无线传感器网络包括传感器节点和网关节点。传感器节点以CC2530为核心搭建,负责采集大气环境数据并通过多跳方式将数据实时发送至网关节点;网关节点以LPC2138为核心搭建,负责汇总传感器节点的数据并通过GPRS实现与远程监测中心的通信。远程监测中心使用在Microsoft Visual C++6.0环境下编制的监测软件,通过网络模块完成数据接收、显示及存储,为用户提供一个友好的人机界面。     

基于WSAN的道路积水监控系统的设计与实现

强降雨及城市排水系统的老化,使得城市道路低洼处积水严重,对市民人身安全、财产、路基、城市交通产生不容忽视的影响;针对该问题,采用无线传感器/执行器网络(WSAN)技术,设计了道路积水监控系统;该系统分为传感/执行层、网络层和应用层三层;传感/执行层的传感器节点使用超声波传感器采集积水信息,执行器节点使用执行器水泵进行排水;网络层网关及汇聚节点使用ZigBee网络和GPRS网络相结合来实现传感/执行层与应用层之间的数据双向传输;应用层服务器储存采集的道路积水信息,调用百度地图API将实时信息显示在web端,并通过网络层发送指令控制积水区域内的执行器水泵动作,实现闭环控制;该系统能够简洁有效地实现道路积水信息的实时共享,可以实现及时排水,具有实际的应用价值。     

基于低能耗WSN的石油场站监控系统设计

为实现石油场站中长输管道状态的智能化监控,提出一个融合无线传感器网络(WSN)、GPRS和Internet的监控系统。基于WIA-PA无线工业标准,进行WSN的硬件集成,设计优化分簇拓扑管理机制,采用扩展超帧的时隙分配策略实现低能耗的上行协议,利用带时间戳的泛洪机制实现高实时性的下行协议。将监控系统运行于石油场站现场,并在OMNet++平台上对分簇WSN进行仿真,结果显示该系统的传输可靠性高于98%,网络中各簇节点的能量消耗均衡,自主运行时间可达1年。     

一种基于无线传感器网络能量均衡路由算法

提出一种基于OMNET＋＋仿真下的无线传感网络wsNs（wirelessSensorNetworks）能量均衡的路由算法。算法通过WSN节点的路由表,以跳数和剩余能量作为参数实现分簇及簇首的选择,节点采用多跳路由的方式将数据传送到簇首。OMNET＋＋仿真结果表明,该算法与LEACH算法相比可以均衡网络能量的能量消耗,延长网络的生存时间。     

基于连通坡面划分的多重虚拟骨干网轮换算法

由于在无线传感器网络中通常使用虚拟骨干网来承担数据转发的任务,因此骨干节点的能量会过快地耗尽从而导致网络无法连通。针对该问题,提出一种基于连通坡面划分的多重虚拟骨干网轮换算法——MVBNR。算法利用图论中的连通坡面划分理论构造出尽可能多的无交集虚拟骨干网,使其周期性地轮流承担转发数据的任务,从而达到均衡网络负载、延长网络寿命的目的。理论分析表明,MVBNR算法构造了一个大小至少为[(δ+1)/(β×(c+1))]－f的连通坡面划分,算法的消息复杂度和时间复杂度都为O(nδ)。仿真结果表明,MVBNR算法产生的平均骨干节点数、骨干网络数和网络寿命都优于IDKDP算法。     

无线传感器网络安全数据融合的研究

数据融合因其去除冗余信息和延长网络生命周期的优势,成为有效缓解无线传感器网络资源瓶颈问题的重要途径之一,在无线传感器网络上得到广泛的应用。但是,无线传感器网络与生俱来的开放性环境甚至敌对环境部署的特性,给其埋下了安全隐患。因此,数据融合在具体实施过程中,往往易于受到安全攻击。本文从无线传感器网络安全的数据融合展开。重点介绍基于同态加密机制的安全数据融合,并分别介绍当前典型的私钥同态加密算法和公钥同态加密算法,最后介绍一种基于公钥同态加密算法的安全数据融合应用。     

基于CPK的融合网络密钥生成系统

分析WSN和Internet融合网络的密钥管理需求,设计一种基于组合公钥算法的融合网络密钥生成系统,阐述系统各模块功能,在VC++ 6.0上利用TOM高精度计算库实现基于标识的组合映射密钥的生成与封装。在该系统中,私钥以ID证书形式存储于节点,密钥管理中心以约50 KB的种子矩阵存储量实现了密钥的规模性分发,具有强扩展性。     

浅析WSN的网络安全管理机制

多数WSN的应用都是以节点位置信息为基础,其所监测的事件与节点的物理位置信息存在着密切的联系,若无位置信息,监测数据也就无意义,而节点的位置信息又与网络安全息息相关,因此,WSN的网络安全管理至关重要。本文简单阐述了WSN的特征与应用,分析了WSN的网络安全特征与需求,并探讨了WSN的密钥管理与安全定位两种网络安全管理机制。     

一种无线传感器网络节点的故障检测算法

在无线传感器网络(WSN)中,容易因为故障节点存在冗余的故障属性、噪声数据以及数据可靠性等问题,从而产生传输错误数据,这将极大地消耗WSN节点中能量和带宽,向用户形成错误的决策。为此,提出了基于蚁群算法和BP神经网络模型的WSN节点故障检测方法。通过使用蚁群算法,使用户通过寻找优化路径来定位WSN节点的位置,通过这种随机搜索算法以及蚁群算法的搜索策略使用户对WSN故障节点的位置进行总体把握。然后又基于BP神经网络模型对获取的WSN故障节点信息进一步学习,在数据训练过程中,依据WSN故障节点预测误差,并进一步调整网络的权值和阈值,增加了故障诊断的精度。采用的算法对检测WSN故障节点具有较好的性能,使无线传感器网络的服务质量大大提高,增强了系统的稳定性,实验结果验证了算法的可行性和有效性。     

基于RFSN的智能停车场管理系统研究

采用RFID技术、WSN技术、嵌入式技术、数据融合、先进算法与控制理论、无线自愈网等主要技术研发智能停车库系统,特别是将RFID技术和WSN技术的有机结合用于智能停车系统,对WSN技术和RFID技术的应用进行创新,以WSN网络的自组性、冗余性和灵活性弥补RFID在工作范围、可靠性等方面的不足,以RFID的低成本、易用性来克服WSN网络当前的较高成本和应用复杂性。     

基于功率控制的WSN数据收集可靠性分析

分析圆形无线传感器网络的数据转发特征,得到使网络寿命最大的节点能量发射功率。在此基础上提出在保障数据收集可靠性前提下提高网络寿命和尽量保持高数据收集率的策略。理论分析结果表明,该策略在保证端到端可靠性的前提下延长了网络的寿命,能够为无线传感器网络的实际应用提供有价值的参考。