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。     

可仿生自修复的无线传感网络节点设计

为保证无线传感网络的长期稳定运行,提出了一种具有仿生自修复功能的节点设计方法.该方法采用现场可编程模拟阵列(FPAA)实现传感模块内部各电路的信号链路,用信号处理模块监测传感模块内部各电路的工作状态.当传感模块发生异常时,信号处理模块判别其内部异常电路位置,并驱动FPAA启动冗余备份电路,完成了传感模块的信号链路的动态重构,达到了节点自修复的目的.首先介绍了仿生自修复节点的总体设计方案;然后,以应变无线传感网络节点为具体应用对象,设计实现了传感模块可动态重构自修复无线传感网络节点;最后,通过信号异常饱和状态的自修复试验验证了节点的自修复功能.     

基于压电发电的无线传感节点自取能技术

针对无线传感网络节点续航难题,提出了一种无线传感网络节点自取能的设计方案。该方案运用悬臂梁式压电发电结构,俘获环境能量;运用新型压电毫微功率能量收集电源芯片LTC3588-1和锂离子电池充放电管理芯片LTC4071搭建电路,进行能量收集与存储;运用低功耗MSP430单片机设计无线传感器节点,进行实际验证。结果表明:该方案结构简单,成本较低,满足低频振动环境下无线传感网络节点的数据采集和发送。     

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。     

无线传感网络测量的目标预测动态能量优化

能量约束是无线传感网络实际应用的关键问题之一。针对无线传感网络测量的能效性问题,提出目标预测动态能量优化方法,采用粒子滤波算法对测量目标状态进行预测,通过动态唤醒无线传感节点延长节点睡眠时间节省节点能量。根据无线传感网络节点分布计算能力,运用分布式遗传模拟退火算法优化目标测量过程,使网络能耗最小化。重点讨论机动目标跟踪应用,实现目标位置预测、节点睡眠状态规划和测量节点优化选择,提出节省通信能量的中转节点路由方案。机动目标跟踪的仿真试验表明,目标预测动态能量优化方法能降低节点能耗,并提高无线传感网络的能量有效性。     

基于多媒体传感器网络的智能家居监控系统

设计开发了基于多媒体传感器网络的集多传感、分布式处理和事件触发监视于一体的智能家居监视系统.该系统基于无线传感网络和视频监控网络构建:前者由标量传感节点利用IEEE 802.15.4/ZigBee协议建立,负责采集、处理标量数据并传输结果到汇聚节点;后者则由多媒体传感节点利用以太网构成,将无线传感网络上汇聚节点的监控数据、压缩视/音频流等多媒体数据发送到监控中心及用户.测试结果显示,此系统能够较好地提供家居环境参数监测、用户危险事件报警、事件触发或持续的远程家居监控功能.     

基于无线传感网络的温室环境监控系统研究

温室种植在农业生产中所占的比重越来越大,提高其自动化、信息化生产已经变得越发迫切;无线传感网络具有成本低、功耗小、安全可靠的优点,因此在温室环境监控中应用比较广泛。本文首先介绍了无线传感网络相关的技术,接下来设计了精简的低功耗硬件电路系统,并优化了节点通信协议,延长了传感网络节点的通信时间,最后总体设计了温室环境监控系统。     

无线传感网络下的智能灌溉体系设计和研究

为处理当前国内农业水资源利用效率不高,农业灌溉事倍功半的状态,首先给出无线传感网络下的智能灌溉体系架构设计,分析了整体架构,控制策略和功能分析,进而给出智能灌溉无线传感网络组网方案设计,包含ZigBee设计,GPRS协调装置的节点和联网数据监测传输设计,最后给出无线传感网络下的智能灌溉体系核心监控服务装置设计,包括核心监控服务装置优势,整体功能和各部分功能设计。     

无线传感网大空间定位测量算法及精度评估

无线传感网结构参数对移动节点定位精度有重要影响。面对基于无线传感网大空间定位测量过程中的共性问题:测量距离约束和信号覆盖范围约束,提出了一种选择性大空间定位算法。面对移动节点特定的定位空间要求以及定位精度要求,采用蒙特卡罗方法研究了测距误差、信标网络参数配置对移动节点定位精度以及可定位空间的作用关系,提出的仿真算法模式对于设计评估满足一定精度要求的无线传感网络可定位空间探索具有一定的指导意义。     

野外地表无线传感网信道传播模型的测定与分析

现阶段对大规模无线传感网的研究主要通过计算机网络仿真,而不是大量测试节点的实际布设进行。但如果仿真假设的底层平台与实际不符,就难以正确评估研究成果的实际性能。而无线传感网的资源受限问题,使得在网络仿真时建立与实际相符的信道传播模型显得更为必要。大量无线传感网的应用都是沿地表布设传感节点,而现有地表低空无线信道传播模型的研究和测试相对缺乏。本文主要针对野外布设环境中,地表低空收发天线的路径损耗模型进行测定,并对测试的结果采用线性拟合的方法进行了分析,从而初步得出有助于研究和设计无线传感网的信道传播特性,并分析了地表低空传播对无线传感网一些设计问题的影响。     

温室大棚无线温湿度监测系统设计

为解决温室内的复杂布线等问题,提出了一种基于无线技术和单片机组建的在线温湿度监测系统.终端节点以ATMEGA48为核心,采用了SHT10为测量元件,利用了无线数传模块nRF905与MCU通信,经MCU处理后传送至PC机,以VB6.0设计开发了实时监测平台,从而实现了温室温湿度实时监测.研究结果表明,该系统控制方便、工作...     

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。     

Linux下ARM和单片机的串口通信设计

介绍Linux环境下串口通信的设计方法和步骤,并介绍了ARM9微处理器s3c2440在Linux下和C8051Fxxx系列单片机进行串行通信的设计方法,给出了硬件连接和通信程序流程图。该方法可靠、实用,适用于大多数Linux ARM和单片机串口通信的场合。     

基于微处理器的发电机并联控制器设计

结合项目实例，根据发电机并联要求，给出了一种基于微处理器的发电机并联控制器的设计方案与实现。微处理器采用STC89LE516AD，电压检测模块用AD536A为主的芯片实现，频率检测模块用LM311为主的芯片实现。输出模块用ULN2003为主的芯片实现。最后，给出有关软件设计的流程与相应说明。     

基于等效采样原理的数字示波器

本作品以单片机和FPGA为控制核心,实现了基于等效采样技术的数字示波器。具有实时采样和等效采样方式,其实时采样速率不大于1MSa/s,并采用顺序等效采样的方式使等效采样速率达到200MSa/s。系统输入频率范围为10Hz～10MHz,输入幅值范围为16mV～8V,垂直灵敏度有1V/div、0.1V/div、2mV/div三档,水平灵敏度有20ms/div、2ms/div、1ms/div、40μs/div2、0μs/div、2μs/div、200 ns/div、100 ns/div八档。信号幅度测量误差小于5%,周期测量误差小于5%。采用内部软件触发方式,触发电平可调。具有单次触发,波形存储,自动档,校准信号输出等功能。     

基于dsPIC30F4013和CAN总线的传感器节点设计

结合实际需要,提出一种基于CAN总线的传感器节点设计方法。系统MCU采用集成了CAN控制器的dsPIC30F4013。通过12位A/D转换器采集到各种传感器的信号,经由MCU预处理后,再通过CAN总线传输给上位机。该方案在很大程度上减轻了上位机的负担,同时也提高了系统的健壮性。     

基于ZigBee无线传感器网络呼叫系统的设计

针对目前医院广泛使用的患者呼叫系统难以提供便携性和生理参数实时监控的问题,提出一种基于ZigBee无线传感器网络呼叫系统的设计。该系统设计基于支持ZigBee协议的CC2530芯片和通用MCU,通过在患者呼叫节点上设置生理参数传感器的方式实时收集患者生理指标(心率),实现呼叫终端方便随身携带和异常生理参数紧急上传的功能。通过实验表明,该系统具有可靠性好、功能实用性强的优点,可为患者的医疗健康监测带来极大便利。     

基于单片机的数字血压计设计

详细介绍了以单片机Atmega8为控制核心,配合压力传感器及外围电路,通过对数字血压计工作原理的分析、硬件设计、系统软件的设计,分析设计出数字血压计的方案,这种设计具有操作简单、体积小、便于携带等优点,具有较高的实用价值。     

DS1629及其与单片机的接口设计

介绍两线数字温度传感器／实时时钟芯片DS1629的特点、工作原理、应用中的接口设计和应注意的问题。     

基于单片机的高新技术产品加密方法探讨

针对单片机开发的智能仪器和控制领域的高新技术产品的技术保密问题 ,根据作者多年来的开发应用经验 ,提出了采用软硬件技术进行加密的一系列方法 ,并对其具体设计进行了探讨。