时间异步无线传感器网络的分布式目标跟踪

为了降低无线传感器网络在目标跟踪过程中的网络能耗,提出了一种时间异步条件下的分布式目标跟踪方法.首先,依据节点到目标的距离进行动态成簇,以跟踪簇为时间的计算单元,由簇头完成簇内跟踪时间计算及簇间贯序传递,然后引入并行粒子滤波(PPF)算法将粒子集分为多个子集,在子节点处并行采样、计算权重和重采样,最后,簇头节点收集各子节点上传的结果并完成目标的局部状态估计.仿真结果表明,PPF算法具有较好的跟踪精度,且相比于集中式粒子滤波(CPF)算法,可降低约38%的通信量.     

一种高性能无线传感器网络节点的设计与实现

为了降低节点功耗和在发射功率不变的前提下增大其通信距离,在节点设计原则基础上,提出一系列解决方案来减少节点电路板不必要的能量损耗;选用巴伦匹配的传输线使得同等发射功率下节点通信距离增大.设计实现了一种基于处理器ATmega128L和射频芯片CC2420的低功耗、低成本和小型化的无线传感器网络节点.对该节点和MICAz节点进行性能测试实验,结果表明,该节点较MICAz节点功耗小、同等发射功率下通信距离远.     

基于Web的中央空调远程实时监控系统

提出了一种基于Web技术的实时网络监控系统设计方法，把基于B／S模式的3层体系结构运用于监控系统中。以中央空调远程实时监控系统为例说明了这种设计方案的具体应用。     

全光网络中的MEMS光开关研究新进展

光开关是未来全光网络中关键的光交换器件。MEMS技术由于其自身的诸多优点而被认为是目前最有前景的光器件制作技术之一。本文简要论述了MEMS光开关与其他类型光开关的区别,介绍了MEMS光开关的特性,并分别就二维、三维及最近提出的一维MEMS光开关进行了介绍和比较。最后,综合探讨了MEMS光开关目前所面临的各种挑战。     

基于状态空间法的MEMS静电驱动控制方案

采用状态空间分析法，研究MEMS静电驱动平行板结构的运动特性，实现了平行板机械子系统和静电子系统状态空间矩阵参数分离，制定了状态反馈控制方案以改善平行板系统的运动特性，在Simulink仿真平台上完成了控制方案的计算机仿真实验。结果表明，状态反馈控制方案能较好地提高系统的操作精度并改善瞬时特性。     

事件驱动的无线传感器网络嵌入式操作系统研究

相比于一般的嵌入式系统,无线传感器网络节点对操作系统的能量利用率、实时性和多任务并发等方面提出了更高的要求,针对这些特点,提出了基于事件驱动的无线传感器网络嵌入式实时操作系统;采用分层结构的设计思想,构建内存管理、事件管理和任务管理等模块化的操作系统组件,利用内存控制块动态链表,实现简易高效的内存管理;基于事件驱动和任务优先级,实现系统低功耗和抢占式的任务调度;实验结果表明,系统功耗低,响应速度快,实时性好.     

事件驱动型传感器网络能量有效数据融合算法

从降低网络能耗和平衡网络负载的角度,提出了网络的一种能量有效的数据融合算法EFDAA,可应用于节点数量及覆盖度均较大的事件驱动型无线传感器网络.该算法采用正六边形网格划分方法,基于全网能量消耗模型计算所需的融合节点数,解决由于无规则选取融合节点数量而造成的网络能耗增加问题,并且能够优化融合节点的分布;为平衡网格内节点负载,以节点剩余能量、邻节点度和移动性作为选取融合节点的权重因子,基于距离信息自适应调整网格内节点间的单跳通信级别.仿真实验结果表明,融合节点数量的优选,降低了网络总的能量消耗;相比较于HEED算法,EFDAA有效延长了网络生命期.     

时间异步无线传感器网络的目标跟踪动态成簇算法

为了解决时间异步无线传感器网络在目标跟踪时的节点协作管理和跟踪时间配准问题,提出了一种适用于时间异步条件下目标跟踪的动态成簇算法。该方法通过分析目标的无线信号强度和各节点至目标的距离来动态组建跟踪簇,然后依据目标及簇头的通信距离对簇头射频信号的覆盖区域进行功能划分,实现节点对目标的协作跟踪,同时以簇为跟踪时间的计算单元,通过簇内计时和簇间贯序传递的方法实现跟踪时间的配准。仿真实验表明,该算法进行目标跟踪时能有效均衡网络能耗,且具有较好的跟踪精度和系统鲁棒性。     

三层平板静电驱动MEMS微镜

驱动电压过高是MEMS微镜需要解决的重点问题。根据平板静电驱动器原理,设计了一种新型三层电极平板结构的静电驱动MEMS微镜,分析了此微镜系统的静态特性和动态特性。此微镜系统的设计驱动电压为6.3V,动态响应时间达到1.2ms。     

无线传感器网络三维抽样定位

为了减小定位误差、提高算法的适应性,利用三维空间抽样和范围约束的方法,并结合对成功样本点的加权筛选,获得节点的三维估计坐标以实现定位.针对不同的节点功能,算法可以在基于跳数和基于距离两种方式下进行,并采用三种不同的抽样方案对这两种方式进行了分析和比较.初步仿真实验显示了该三维定位算法可以在锚节点比例20%的情况下,定位误差低于通讯半径的25%;测距误差增大到通讯半径的50%时,定位误差不超过通讯半径的35%.