无线传感器网络中基于语义路由的事件查询算法

在无线传感器网络中,为了监测多个事件,监测区域可能需要布置多种不同类别的传感器节点以监测不同的事件属性,通过对每个传感器节点感知属性信息的融合处理,来判别事件是否发生.如何快速地查询到相应事件的当前状态是个重要的研究课题.本文将分布式事件存储、语义路由以及查询算法相结合,提出了一种基于语义路由的事件查询算法.在该算法中,一个传感器节点只需要关心自己通信范围内的邻居节点,不需要知道整个网络的状况,算法具有冗余数据少、查询能耗小,网络生存周期比较理想、实现简单等特点.     

基于分布式压缩感知重构算法的应用

针对无线传感器网络通信功耗大、导致节点寿命短的问题,引入压缩感知算法进行数据压缩,减小传输数据量、降低通信能耗。通过对无线传感器网络的分布式信号进行分析,提出了针对分布式压缩感知联合稀疏模型1的正交匹配追踪法的改进算法,减少重构算法计算量,使其适用于无线传感器网络。文中把改进算法用于处理温室大棚中所检测的温度信息,并进行性能分析。实验结果验证了理论分析结论,在保证复原信号精确度的前提下减少了计算量。     

基于单片机的无线传感器网络的通信节点设计

针对无线传感器网络中的远距离透明数据双向传输及带地址透明数据双向传输的要求,构建了基于c8051f020单片机的无线传感器网络通信节点。并详细论述无线接收模块及c8051f020的配置以及通信程序的设计方法。实验结果表明:相对于传统的无线传感器网络的通信节点系统的可靠通信距离明显增大,并且能够稳定、准确地对接收到的信息进行处理、发送,鲁棒性很高。     

基于DSC-MIMO的无线传感器网络通信策略研究

由于无线传感器网络节点能量补充受到限制,降低传感器节点功耗成为提高能效的重点。在现有硬件条件下,主要节能方法为改变通信方式和减少数据传输量。目前,无线传感器网络通信策略一般采用GCMIMO。基于国内外研究现状,采用虚拟多入多出技术和分布式信源编码对通信策略进行改进,减少了数据长度,降低了无线传感器网络能效。设计了改进的DSC-MIMO分配算法,并利用Matlab软件进行能效仿真。研究表明:与GCMIMO和CIMO相比,DSC-MIMO通信策略能量效率最高,节能效果明显。     

基于ZigBee技术的数据采集系统的设计

作为一种短距离通信技术,ZigBee以其低成本和低功耗成为无线传感器网络的一种理想数据传输方法。基于无线传感器网络的数据采集系统在工农业中有广泛的用途。基于ZigBee协议,设计并实现了无线传感器网络中的终端节点、数据采集节点和系统的监控软件,同时采用ZigBee协议在网络路由的基础上实现了传感器网络的组网和传输。为了保证数据参数的安全性,在无线传感器网络中采用LBlock算法实现受信任的安全协议。实验表明,该数据采集系统能够实时采集和监控多种信息数据。     

基于LabVIEW和ZigBee的无线计数报警系统设计

以4入2出开关量控制器为硬件平台,以图形化系统设计工具Lab VIEW为软件开发平台,构建无线计数报警系统。以Modbus-RTU作为数据通信协议,并利用无线传感器网络通信协议——Zig Bee协议,实现了设备组网和数据的无线传输,设计了具备远程多点计数报警、物体接近报警、报警位置、事件记录以及历史数据分析等多种功能的无线计数报警系统。     

地下隧道变形检测的无线倾角传感器

设计了一种无线倾角传感器来检测地下隧道的结构变形,并研究了该无线倾角传感器所采用的温度补偿和数字滤波算法.首先,根据地下隧道结构特点,结合微机电系统(MEMS)技术和无线传感器网络技术,给出无线倾角传感器的硬件结构,并描述了传感器实现无线通信和可视化上位机界面的软件设计流程.然后,针对地下隧道温度变化大、振动扰动频繁等因素,分析其对传感器精度的影响,实现了对无线倾角传感器的温度补偿.最后,通过对传感器数据噪声频谱分析,选择数字滤波方法,充分抑制振动对传感器的影响,提升了无线倾角传感器的测量精度.实验结果表明:无线倾角传感器在±30°范围内的测量精度为0.05°,符合地下隧道变形检测的功能需求.     

无线传感器网络节点周期性休眠时间同步研究

为了实现无线传感器网络节点的有效时间同步,采用了OMNeT＋＋仿真工具,并改进了TPSN算法,提出了一种无线传感器网络节点周期性休眠时间同步算法。算法分为发现及收集子节点信息和节点同步两个阶段,实现了对无线传感器网络节点的实时精确时间同步。仿真结果表明,该时间同步算法能实现对网络节点十分准确的同步。     

无线传感网络的传输信道低误码率控制模型

为了提高无线传感网络通信的信号调度和无损传输能力,提出一种基于波特间隔均衡的通信信道均衡传输控制模型,结合传输信道均衡算法进行无线传感网络通信性能的优化设计,构建无线传感网络通信的信道模型,采用码间干扰抑制方法进行无线传感网络通信的信号传输抗干扰设计,采用直接序列扩频和波特间隔均衡控制技术进行无线传感网络通信的信号传输和自适应调度,构建无线传感网络传输信号的信道均衡控制模型,进行无线传感网络传输信号传感融合识别,实现对无线传感网络通信网络的通信信道均衡处理。     

基于带状无线传感器网络的一种单路径路由算法

带状无线传感器网络是一种具有特殊网络拓扑结构的自组织无源网络。为了有效解决带状无线传感器网络路由节能问题,提出一种单路径路由算法,并将该算法应用于带状无线传感器网络,从而克服了这些缺陷。对单路径路由建立的时间和数据传输中各节点收发次数进行仿真,并给出了实验实例。实验结果表明,单路径路由算法可以通过减少节点收发数据的次数和能耗,进而延长无线传感器网络的寿命。     

GSM的无线网网关设计

针对智能家居、环境监测等的实际要求,设计了一种远距离通讯的无线传感器网网关。硬件上使用了CC2530外接CC2591为无线传感网络端,GPRS模块M35为移动网络通信端,ATmega128A单片机作为协议转换单元。利用AT指令集、Z-Stack协议栈等软件,完成了从移动网络到无线传感网络的数据传输。通过网关可实现移动手持设备到无线传感网络各个终端的查询、控制以及报警等功能。     

基于带状无线传感器网络的一种单路径路由算法

带状无线传感器网络是一种具有特殊网络拓扑结构的自组织无源网络.为了有效解决带状无线传感器网络路由节能问题,提出一种单路径路由算法,并将该算法应用于带状无线传感器网络,从而克服了这些缺陷.对单路径路由建立的时间和数据传输中各节点收发次数进行仿真,并给出了实验实例.实验结果表明,单路径路由算法可以通过减少节点收发数据的次数和能耗,进而延长无线传感器网络的寿命.     

无线网络化微传感器及其嵌入式系统

首先对无线传感网络作了分类,描述了无线网络化微传感器的体系结构,提出了两种蓝牙无线网络化传感器的体系结构,其主要特征是蓝牙、RF-MEMS天线及嵌入式系统.然后,讨论了无线网络化微传感器的技术要求与关键技术,包括自适应跳频与自配置蓝牙组网等新思想;研究重点在于无线通信的稳定性与可靠性、无线组网方案及实时互联网连接.为实现环境监测并通过无线网络通信传递测量值,可设计无线网络化微传感器嵌入式系统;选用了适当型号的嵌入式处理器和uClinux操作系统,设计了系统软件、低层驱动程序、调度程序及蓝牙高层协议程序.最后,以无线远程图像监视系统作为实例加以说明.     

分布式无线传感器网络管理机制研究

分布式无线传感器网络是构建新一代智能自组织传感器系统的网络通信技术。在归纳传感器网络研究进展的基础上,给出了传感器网络通信协议体系结构,并在新的传感器网络体系结构下,系统地阐述了传感器网络管理机制研究的进展,介绍了典型的应用案例和国外相关计划的研究情况。最后,指明了这一处于发展初期的研究领域的未来发展方向。     

萤火虫算法优化神经网络的无线传感器网络数据融合

为了降低无线传感器网络中收集数据的冗余性,提高网络的生存周期,并且针对无线传感器网络数据融合算法中使用单层BP神经网络与SOFM神经网络收敛慢、易出现局部最优解的缺点,设计了一种萤火虫算法优化神经网络的无线传感器网络数据融合的策略FA-BPNN。首先,每个簇首节点接收该簇内感知节点监测到的数据,并根据相关性,提取相关的特征数据;然后,依据萤火虫算法优化BP神经网络进行数据融合;最后,通过仿真实验对其可行性进行测试。仿真结果表明,FA-BPNN算法提高了网络数据融合的效率,减少了网络的能量消耗,延长了网络的生命周期。     

基于先验规则均值滤波的温室大棚气体监测系统设计

针对传统气体检测的系统软件滤波方法不能够剔除全部毛刺点的问题,提出一种基于先验规则均值滤波算法空气监测无线传感系统的设计。系统含有被测量光照强度、CO2浓度、温度、湿度,利用硅光电池、红外二氧化碳探头、复合温湿度传感器SHT21对四种参数进行数据采集,采用GPRS无线通信技术、Modbus协议、实现了现场监测传感器和上位机监控软件之间的通信,便于用户监控、查询和建立温室环境模型,从而有效地实现了对多个温室大棚内监测点数据的远程监控和环境分析。     

基于物联网的冷鲜肉冷链物流实时监控系统

为实现冷鲜肉食品运输过程中肉品安全追溯,以冷链温度作为研究对象,以无线传感器网络(WSN)、ARM控制器和通用分组无线业务技术(GPRS)为构架,设计开发实时监控系统,实现冷链运输过程中车厢内温度数据的实时采集、远程传输、存储及查询。     

关联规则在无线传感器网络监测系统中的应用

以某冷轧厂连退炉区炉辊轴承无线温度监测系统为背景,提出将关联规则挖掘方法应用到无线传感器网络温度状态监测系统中。通过对传感器监测数据的关联性分析,发现了大量节点之间有用关联或相关联系,并根据节点间数据的关联性,可以有目的地对节点数据进行归类分析和预测,更好地对各节点数据进行分析、预测和查询等。     

基于TinyOS2.x的WSN图形化仿真平台设计与实现

由于无线传感器网络(WSN)规模大、难以人工维护等特点,仿真实验成为评价大规模无线传感器网络性能指标的重要方法。TinyOS2.x仿真工具TOSSIM只能在字符界面中进行无线传感器网络仿真,并且TOSSIM无法实现节点能量监测。针对现有TOSSIM的不足,根据改进的能耗模型,提出了一种无线传感器节点的剩余能量计算算法;并根据剩余能量计算算法,设计了TinyOS2.x传感器节点剩余能量计算组件和传感器节点应用程序,通过Qt软件开发技术设计了图形化仿真软件。实验结果表明,改进的仿真工具可以直观、准确地实现无线传感器网络实时仿真。     

基于6LoWPAN无线传感技术的环境监测系统

基于IPv6的低功耗无线个域网(6LoWPAN)标准是一种适配IEEE 802.15.4和IPv6协议的技术,与其他无线个域网技术相比,接入设备不需要复杂的网关或代理即可直接与IP网络通信。基于6LoWPAN架构设计的环境监测系统,主要包括传感器、6LoWPAN终端节点、6LoWPAN网关、Web应用服务器4个部分。其中6LoWPAN网关使用HG553硬件平台并基于Open Wrt开发,6LoWPAN终端节点采用Modbus-RTU协议与传感器通讯采集数据。系统工作时采集数据经过网关上传到Web应用服务器的数据库,由Web应用服务器对传感数据进行管理、分析,最终实现环境监测服务。