基于无线传感器网络的煤矿安全监测系统的研究与设计

提出了应用于矿井安全监测和人员定位的无线传感器网络解决方案,以取代传统矿井安全监测系统的总线式数据传输和RFID定位,具有节点布置简易,方便移动,不易损坏,定位精度高以及成本低廉等优势。测试结果表明．基于CC2430的无线传感器网络解决方案和基于RSSI测距的改进APIT定位算法,完全满足矿井安全监测和人员定位的要求。     

无线传感器网络(WSN)定位系统设计

针对现有无线定位系统中,定位引擎算法固化导致应用缺少灵活性、成本高的问题,提出一种集成ZigBee无线收发器和微控制器的CC2430为核心器件,并配以终端软件的集中式无线传感器网络定位系统方案.该方案利用软件方法实现较高的定位精度,降低对硬件的要求,减少了无线传感器定位系统的成本.无线定位网络主要由协调器节点、参考节点和盲节点组成,系统采集盲节点到各参考节点的信号强度指示值(RSSI),值通过协调器RS232接口与上位机实现通信,并根据不同的应用环境由上位机选择合适的RSSI定位算法,实时获取盲节点位置.实验表明该方案切实可行有效.     

CAN网络实时性分析及改进

随着CAN总线控制网络的复杂化,单段网络上的控制节点数目增多而且网络带宽利用率要求日益提高,这使得总线上优先级属性低的数据传输延时增加.提出"取模增加"法动态改变站点优先级,使优先级较低的站点可以动态地提高优先级,通过动态改变各站点优先级,保证各站点有均等机会获得总线控制权,实现数据实时传输.与TTCAN(时间触发CAN)协议方式进行实验比较,得出了网络延时特征.在较大网络负载的情况下,对于事件型消息,采用动态优先级调度算法可以比CAN方式的网络传输延时降低10%,对于周期型消息,TTCAN方式比采用CAN方式降低网络传输延时20%.     

基于 RSSI 的无线传感器网络节点定位算法研究

节点位置信息是无线传感器网络应用的基础。基于RSSI（Receive Signal Strength Indicator）的测距技术因其低成本和低复杂度的优点而被广泛用于无线传感器网络的定位技术中。介绍了RSSI信号传输模型,在介绍无线传感器网络定位基本原理的基础上,分析了影响定位精度的因素。综述了近几年提出的无线传感器网络中基于RSSI的节点定位算法及其改进算法,现有基于RSSI定位算法的改进算法主要从测距精度改进、定位精度改进或误差修正改进等方面进行。最后,指出了基于RSSI的无线传感器网络节点定位算法的不足,并进行展望。     

基于高容错性无线传感器组网的电台台区监测定位技术研究

以高容错性组网的无线传感器网络技术为基础构建广播电视传输发射电台台区监测定位系统,RSSI作为监测定位的基础性参数。文章首先分析电台环境中造成RSSI测量误差的原因,在线性离散卡尔曼滤波算法的基础上加入干扰极值检验剔除法,提升了RSSI值测量的准确性。通过对节点网络布局抽象建模,高效率实现对台区内监测目标的定位。文章提出的监测定位功能均建立在网络拓扑结构高容错性机制之上。     

CDMA系统中的无线定位技术

位置服务能提供地址信息，进行终端定位、实时监测和跟踪。要及时准确地提供位置服务就需要选择合适的快速实现精确定位的方案。实现CDMA无线定位主要有3种方案：基于网络的定位方案、基于移动台的定位方案、GpsOne技术方案。3种方案的定位精度、可用性、定位时间、保密性和实现成本不同。采用哪种方案需要结合具体的网络情况统筹考虑。网络结构、信息承载协议、信息传输方式是实现无线定位系统的基础，具体实施时有不同实现方式，有些细节需要运营商自行制订规则。     

CAN总线网络的实时性研究和改进

由于CAN总线的独特优势,CAN已成为工业数据通信的主流技术之一,这就要求它具有良好的实时性和可靠性。但是随着CAN总线控制网络复杂化,控制节点的增多,带宽分配不均问题也随之凸显,使得总线上低优先级的站点数据传输延时增加。提出了动态优先级算法,它能够动态改变站点优先级,解决带宽分配不均问题,实现数据实时传输;简要介绍时间触发CAN（TTCAN）协议,并通过实验与动态优先级算法和标准CAN协议进行比较,得出网络延时特征。     

一种改进的ZigBee老年人定位系统设计

ZigBee是一种基于IEEE 802.15.4标准的低功耗局域网协议,具有高性能、低成本、低功耗等特点,并可以实现带有路由的组网功能。定位系统以CC2431单片机为核心,使用RSSI定位算法实现了定位功能。介绍了一种ZigBee无线定位系统,并阐述了系统的硬件组成、软件实现和定位方法。最后根据实际应用的需要对系统进行了改进,添加了老年人求助和警告功能。     

基于RFID技术的矿用无线数据传输系统设计

介绍了一种基于单片射频收发器芯片的矿用无线数据传输系统设计方案,阐述了系统的工作原理及无线传输终端模块的软硬件实现方法。系统采用RFID技术,通过简单的无线通讯协议,有效地解决了通信时的数据碰撞问题,可作为井下矿工定位系统,也可实现井下环境参数的实时监控。该系统数据传输速度快,抗干扰能力强,可靠性高,可扩展性强。     

基于ZigBee和RFID技术的仓库货物定位系统设计

针对现在仓库管理系统中货物存放混乱、查找困难等问题,基于RFID技术和ZigBee无线通信网络技术,设计了由RFID无源标签、RFID读写器、智能节点和网关组成的仓库货物定位系统。重点阐述基于空间三点定位算法的RFID网络定位系统;搭建基于ZigBee低速短距离传输的无线网络协议的低功耗、自组织数据传输网络;研究RFID数据传输和控制技术。经验证该系统可精确实现货物自动定位,有利于促进现代物流业向系统化、成本最小化、信息化、电子化方向发展,具有一定的理论研究意义和实际生产价值。     

基于无线网络的井下人员快速定位系统研究

为了可以实时获取井下工作人员位置、环境状态等信息,设计了基于无线通信网络的井下人员快速定位系统。将RSSI算法应用于井下特殊环境,同时设计了三边测量校正方法。推导了人员定位数学模型,仿真分析了影响测距精度的两个重要参数。实验采用不同距离条件下的3个信标点测试移动点(人员)随距离变化入网后的具体位置,结果显示,直线巷道300 m内掉包率为0,弯道巷道200 m内掉包率为0,50 m内人员随机入网人员定位精度满足1 m的设计要求。     

局部无线定位系统中的高精度定位算法研究

局部无线定位技术是基于局部组网的低成本和低复杂度的定位技术。在局部无线定位中,无论采用哪种技术,都会受到非视距和多径传输的影响,给定位带来较大的误差。环境建模可以通过曲线拟合的方式来建立某些典型场景的信号传输模型。除此之外,在前期环境建模完善的条件下,进一步提高精度只能依靠监控端软件中几何定位算法的改进。文章提出了一种...     

基于ZigBee的矿井定位系统设计及精度分析

为了解决矿井人员定位不精确的问题,提出了一种基于ZigBee的矿井定位系统的应用方案。该系统采用基于RSSI的加权质心定位算法确定井下人员精确位置,并通过实验研究了ZigBee定位精度的影响因素,建立了最佳系统参数预测模型。实验研究表明,该预测模型给出的系统参数可显著提高系统的定位精度。     

一种有源RFID局域定位系统设计

提出了一种基于PIC16F877A微控制器和CC2500射频收发器芯片的低功耗、低成本RFID（Radio Frequency Identification,无线射频识别）局域定位系统设计方法,介绍了系统的定位工作原理、主要硬件电路模块及定位算法的设计和实现。采用基于序列号对时隙数运算的排序算法有效解决了多标签识别碰撞的问题,基于射频辐射强度（Received Signal Strength Indication,RSSI）和圆周定位算法实现了基于RFID多标签系统的平面定位。实验测试表明,这种射频定位方法能够实现一定精度下的无线局域定位的功能。     

基于TinyOS平台的RSSI改进定位系统设计与实现

RSSI改进定位算法是无线传感网络节点定位中一种有效的定位算法,可以提高定位精度。文中以Crossbow公司提供的iris节点及MIB520接口板为硬件平台,以TinyOS操作系统支持的NesC语言为软件操作平台,设计了RSSI改进定位系统。分别在室内和室外两种环境下对已有的RSSI改进算法进行实验验证,证明了系统的有效性。     

Artificial Neural Network Based Vertical Handoff Algorithm for Reducing Handoff Latency

One of the most challenging topics for next generation wireless networks is vertical handoff concept since several wireless technologies are assumed to cooperate. Plenty of parameters related to user preferences, application requirements, and network conditions, such as; data rate, service cost, network latency, speed of mobile, battery level, interference ratio and etc. must be considered in vertical handoff process along with traditional RSSI information. In this study, a new artificial neural network based handoff decision algorithm is proposed in order to reduce the handoff latency of smart terminal deployed in aforementioned wireless heterogeneous infrastructures. The prominent parameters data rate, monetary cost and RSSI information are taken as inputs of the developed vertical handoff decision system. Performance results of the proposed system are also compared with those of classical Multiple Attribute Decision Making method Simple Additive Weighting, and of some other artificial intelligence based algorithms. According to the results obtained, the proposed neural network based vertical handoff decision algorithm is able to determine whether a handoff is necessary or not properly, and selects the best candidate access network considering the abovementioned parameters. The results also show that, the neural network based algorithm developed significantly reduces the handoff latency while the number of handoffs, which is another vital performance metric, is still reasonable.     

Mesh自组网与惯导组合的班组协同定位算法研究

采用单一低精度惯性传感终端完成定位解算将导致定位精度发散,定位信息回传覆盖范围小,且传输易受干扰,因此,该文提出了一种Mesh自组网与惯导组合的班组协同定位方法.该方法建立的一种基于线性化卡尔曼滤波的班组协同定位算法模型,以高、低精度惯导组合的班组协同为基础,结合Mesh网络的通信传输功能,可抑制单一低精度惯性传感终端...     

利用GNSS监测大坝形变无线传感器网络设计

大坝安全问题是人们关注的重点,常见的大坝监测基于有线或Zigbee无线网络,本文提出一个采用GNSS定位系统的实时差分定位（RTK）技术,利用433MHz无线传输模块,形成了一个新的无线传感器监测网络。该网络可以实现厘米级的大坝形变定位,并且提高了无线传输距离,达到了系统的低耗能和实用性,在大坝形变监测中提供了有力的保障。     

Improvement of Positioning Technology Based on RSSI in ZigBee Networks

In this paper, the node localization methods of ZigBee wireless sensor networks were studied. There are two key issues affecting the positioning accuracy: accuracy of RSSI value and optimization of localization algorithm. For the first issue, the effects of two kinds of environmental disturbance on RSSI values were analyzed, and then RSSI values were pretreated using Kalman filter. For the second, the RSSI-based localization algorithm were introduced in detail, and a new algorithm-triangle centroid localization algorithm based on weighted feature points-was proposed. MATLAB simulation and actual network tests were carried out. The simulation and experimental results all showed that our pretreatment strategy of RSSI and optimization of localization algorithm had great effects on positioning accuracy.