利用 Wi-Fi 信道的超低功耗无线传感系统

现有的无线传感系统的传感节点需要主动发射射频电磁波进行数据传输,功耗高;利用反向散射调制的无源无线传感系统需要高成本专用阅读器,应用受限。针对上述问题,本文提出利用Wi-Fi信道的无线传感系统,用反向散射调制将传感数据调制于Wi-Fi设备发射的信号中,影响Wi-Fi信道参数。使用Wi-Fi接收设备获取信道状态信息,通过支持向量机训练识别传感数据的检测器,实现无需专用阅读器的超低功耗无线传感系统。用路由器、无线网卡、传感节点搭建无线温度传感系统,传感节点最高功耗不超过350μW,安装无线网卡的Wi-Fi接收设备可读取传感节点距路由器5 m内,以200 bit/s速率传输的传感数据。该系统为智能家居、可穿戴设备等应用的超低功耗无线传感需求提供了有效解决方案。     

无线传感网络病毒传播模型的动力学分析

由于无线传感网络病毒具有的危害性,存在一些针对该类病毒建模与分析的研究活动.为了进一步研究无线传感网络病毒的传播特性,本文提出一个新病毒模型,即e-SEIR模型.该模型由一系列时滞微分方程组成.模型中考虑了两方面的因素:①多阶段的反病毒措施;②免疫的时效性.通过给出线性化模型对应特征方程的特征根分布,文中分析了模型平衡态的稳定性和Hopf分支.进一步对模型进行了理论分析和数值仿真,结果均表明模型的动力学特性依赖于基本再生数R0和时滞参数τ.本文给出的模型有助于更好地理解和预测无线传感网络病毒的传播行为.     

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。     

基于无线传感网络技术的粮库监控网络的研究

提出一种基于ZigBee无线网络平台的粮库监测网络的设计.包括库房组网模型分析、无线传感网络设备开发和监控中心管理软件设计三大部分内容.文章着重讲述无线传感网络设备开发.     

基于稀疏信号重构的无线传感网络目标定位

提出了一种新的基于稀疏信号重构的无线传感网络目标定位方法.针对目标定位问题,将多目标位置表示为离散化测量空间上的稀疏向量,则多传感节点声音信号能量测量值向量可分解为测量矩阵、稀疏矩阵与稀疏向量的乘积,通过稀疏信号重构方法可以恢复目标位置稀疏向量,实现多目标定位.传统L1范数稀疏信号重构法要求测量矩阵和稀疏矩阵乘积满足受限等距性条件,在目标定位问题中难以满足.采用贪婪匹配追踪算法重构稀疏向量,基于噪声信号能量幅值终止迭代搜索,进行多目标定位.实验表明,基于贪婪匹配追踪稀疏信号重构目标定位方法能准确实现多目标定位,定位精度优于基于正交匹配追踪的稀疏信号重构目标定位方法和基于单纯形搜索的最大似然估计目标定位方法.     

无线光相干通信智能信道均衡技术实验研究

宽带无线光相干通信通过信道均衡来抑制大气湍流产生的码间串扰。以湍流环境下的中频信号作为样本,分别采用反向传播(BP)神经网络和长短期记忆(LSTM)神经网络进行训练,将训练达到稳定的网络模型作为信道均衡器,以均衡器输出的中频信号作为系统性能评价指标并与自适应光学波前畸变校正算法进行比较。仿真结果表明,智能信道均衡算法对于系统误码率的改善优于自适应光学波前畸变校正算法。实验结果表明：采用BP神经网络信道均衡技术、LSTM神经网络信道均衡技术,以及波前畸变校正技术后,中频信号直方图的峰值分别位于0.49、0.38、0.38 V,相应的系统误码率分别为3.79×10^-5、1.64×10^-4和8.48×10^-2。智能信道均衡技术相比于波前畸变校正技术对于中频信号幅值随机起伏和误码率都有明显改善。     

智能无线传感网络关键技术及应用研究

智能无线传感网络是计算机、信息处理、嵌入式计算、通信和传感器技术相融合的产物，是一种全新的信息获取和处理方法。研究了无线传感网络的特点、传感网络的关键技术和近几年在军事、工业、日常生活中的应用。对其相关的协议和算法以及研究进展进行了介绍，随着理论研究及应用的深入，无线传感网络必将逐步进入人类生活的各个领域。     

基于IEEE 8O2.15.4的无线传感网络的数据链路协议

无线传感网络是一门获取和处理信息的新兴技术.分析了无线传感网络数据链路协议设计面临的挑战,介绍了目前的研究现状,并从拓扑结构、帧结构和信道访问三方面重点介绍了IEEE802.15.4标准在数据链路层的设计,分析了其适用于无线传感网络的机制.     

面向实时监测的无线传感网低功耗通信策略

现场监测是无线传感网的主要应用领域之一,具有部署周期长、节点电池供电、感知数据实时上传等特点。针对此类数据采集应用的特点,提出了一种基于前导序列唤醒机制的媒体访问控制(MAC)层调度策略。通过对数据上传路径的节点唤醒时间的协调调度,减小了发送节点前导序列的长度,降低了节点的能耗和信道竞争的开销,提高了异常数据上传的实时性。对于多跳树形网络,本策略与现有的低功耗MAC协议进行了能耗分析对比。通过仿真和实验,验证了本策略的有效性,在保证数据实时性和投递率的同时,大大提高了网络寿命。     

无线传感网络在煤矿安全监测中的应用

现代化煤矿要求安全生产,在分析煤矿现有的监测、监控系统不足和无线电磁波在井下巷道的传播特性的基础上,提出了以有线网络为主,无线传感网络为补充的煤矿安全信息系统,为煤矿的安全生产提供更为可靠的保障。     

无线传感网络测量系统关键技术

介绍无线传感网络测量系统的发展背景、系统组成及特点。从“低耗自组、泛在协同、异构互联“3个方面详细论述无线传感网络测量系统关键技术,并具体阐述低功耗无线传感网络测量系统硬件设计、协作信号处理、动态能量管理优化和测量代理技术等理论和关键技术。还介绍无线传感网络测量系统在工业过程及设备监测中的应用情况,体现无线传感网络测量系统的灵活性、高效性和稳定性,具有广泛的应用前景。     

无线传感网络的节能策略分析

无线传感网络应用广泛,其能量损耗是限制大规模应用的因素之一。本文分析总结近年来多篇文献在传感、处理和通信3个功能模块上的节能策略研究,并对各种MAC协议和路由协议进行优缺点的综合比较,希望对节能选择具有一定的指导意义,并对无线传感网络节能发展趋势进行简要展望。     

基于ZigBee的智能家庭无线传感网络

ZigBee是一种新兴的无线网络技术.在自行组建的试验平台上,介绍了应用ZigBee技术组建智能家庭无线传感网络的关键问题,分析了无线网络协议的机理结构和网络拓扑结构.     

基于无线传感网络的支架压力传感器设计

为简化液压支架信息传输系统的布线,提高其可靠性,设计了一种基于无线网络传感技术的压力传感器。通过压力传感器采集液压支架的压力信息,经过差动全桥电路转化为电压信号,经信号调理电路处理发送给CC2530片上集成的8051单片机,通过射频模块发送,从而完成压力信息的采集、处理和发送。     

基于无线传感网络的温度监控系统

温度的准确测量在工、矿业等众多领域中非常重要.该文设计的基于无线传感器网络的温度监控系统,通过无线传感器网络将数据采集节点采集的数据传送给PC机,实现温度数据的显示、曲线绘制、数据保存、报警及控制等功能,同时可实现远程监控.结果表明,它与传统测温系统相比具有明显的优势,可以广泛应用在测温领域.     

基于球面坐标的无线传感网络三维静态定位

针对当前提出的基于球面坐标的三维动态定位机制不适用于锚节点不能移动的情况,提出了一种静态的定位方法：在锚节点和未知节点都分布好的场景中,采用PIT（Point-In-Tetrahedron）方法选取用来定位的4个锚节,并将这4个锚节点构成球体的球心坐标作为该未知节点的估计坐标。通过仿真分析,结果表明定位精度比未采用该方法的情况有明显的改进。     

无线传感网络在煤矿交全监测中的应用

现代化煤矿要求安全生产,在分析煤矿现有的监测、监控系统不足和无线电磁波在井下巷道的传播特性的基础上,提出了以有线网络为主,无线传感网络为补充的煤矿安全信息系统,为煤矿的安全生产提供更为可靠的保障.     

两级树模型无线传感网络在制造现场的应用

针对制造现场信息采集和传送的特点,采用基于Zigbee标准的两级树模型无线传感网络来实现制造现场信息的实时准确的采集和传送,开发了简洁实用的协议栈软件。最后建立了B／S架构的制造现场系统软件平台,在基手网络公共数据库的基础上实现现场信息的系统集成。     

基于ZigBee无线传感网络的港口机械监测系统

为保证港口物流的运行安全,针对港口机械的作业条件和现场环境设计了一种基于ZigBee无线传感网络的港口机械监测系统.该系统通过组建ZigBee无线传感网络采集和监测港口机械的作业状态参数、性能参数、环境参数等实况信息,通过TCP/IP协议传输到服务器;设计基于实况数据的港口虚拟场景模块,并根据服务器端的故障诊断专家系统判定港口机械的运行状态,及时发送报警信息.介绍了系统的硬件和软件的设计思想和实现方法,实现了对港口机械的实时监测,保障了港口物流的安全运行,降低了维护成本.     

两级树模型无线传感网络在制造现场的应用

针对制造现场信息采集和传送的特点,采用基于Zigbee标准的两级树模型无线传感网络来实现制造现场信息的实时准确的采集和传送,开发了简洁实用的协议栈软件。最后建立了B/S架构的制造现场系统软件平台,在基于网络公共数据库的基础上实现现场信息的系统集成。