基于ZigBee的无线传感器网络节点的设计与通信实现

介绍了基于IEEE 802.15.4的无线通信协议ZigBee协议结构及其技术特点,从低功耗、低成本节点设计的角度提出了无线传感器网络(WSN)通用节点的基本构架,设计了一种具有实用价值的通用节点软硬件平台,节点通信采用短距离无线技术规范ZigBee,通过SPI接口实现单片机和ZigBee芯片的通讯,单片机与计算机通过USB连接。给出了系统的硬件结构及软件设计的方案,并从硬件和软件两方面考虑了节点的功耗问题。     

ZigBee网络性能的仿真研究

ZigBee技术是一种新兴的短距离无线传感器网络标准,ZigBee协议基于IEEE802.15.4标准,以低功耗、自组织、低成本以及体积小等特点,顺应了市场需求,广泛应用于各种领域。通过使用OPNET仿真软件对ZigBee协议的三种拓扑结构进行建模,分析端对端延时、网络吞吐率和协调器吞吐率等性能指标,得出三种拓扑结构适用情形。     

ZigBee技术在传感网中的应用研究

通过对传感网接入技术的研究,探讨了以ZigBee技术作为无线近距离低成本实现方案的可能性。通过对ZigBee技术的概念、协议结构、网络拓扑结构所进行的分析,指出了ZigBee技术作为传感网的接入手段的独特优势。结论认为,基于ZigBee技术的传感网接入方式,对实现家庭、医疗卫生、交通管理自动化等方面的应用是一种较好的选择。     

基于ZigBee技术的空气质量监测系统

本文针对我国雾霾天气频发空气质量不断恶化的情况,设计了一种基于ZigBee无线网络技术的空气质量监测系统。该系统以ZigBee无线网络为核心搭配GPRS通讯技术,通过布置在监测区域的ZigBee节点驱动传感器采集空气质量数据,由一个ZigBee协调器及多个路由器节点构成一个监测网,协调器负责整个区域数据收集并通过GPRS网络传输给远程数据管理中心,实时监测空气质量变化并及时发布空气质量信息。     

基于无线传感网络的智能路灯照明系统分析

城市照明系统是一个庞大的综合系统,在照明系统中使用LED路灯远程控制系统,不仅可以减少照明时间节约用电,而且可以降低管理支出。文中主要分析了LED照明技术和ZigBee协议组网技术,设计了一种无线LED路灯远程控制系统,构建底层为路灯控制节点,中间为路由模块,顶层计算机控制终端。基于TI公司的CC2480/ZigBee开发系统设计了无线控制平台,论证了网络拓扑结构的建立和固件流程图、上位机节能策略。该设计旨在提供一种基于ZigBee无线技术的城市路灯照明系统解决方案,目的是设计低成本、高效能、全自动化的城市照明系统。     

基于嵌入式系统ZigBee网与互联网网关设计

为实现互联网与无线传感网络ZigBee互通,提出了一种基于嵌入式系统网关设计方案。介绍了ZigBee与TCP/IP协议的分层结构及作用,网关硬件以TI AM335X与CC2530F256芯片为核心组成,模块间以串口进行通讯。在网关中TCP/IP与ZigBee协议的解析由各自模块实现,网关通信采用C/S结构,通过串口实现在应用层互联网信息与ZigBee信息交互。该方案具有实现结构简单、对用户透明,但无线传感网络规模受限。     

IEEE802．15．4／ZigBee无线通信协议及其应用

IEEE 802．15．4/ZigBee协议是一种新兴的短距离无线射频通信协议,具有低速、低成本、低功耗、低复杂度等特点。构建基于ZigBee与嵌入式Web的家居远程监测与控制系统,利用无线微波作为通信媒介,可以省却布线的麻烦,有利于家居整体的美观与协调。     

基于FlexRay总线的通讯单元设计

FlexRay是符合下一代车载网络要求的通讯协议。文章针对FlexRay汽车总线,给出一种通讯单元的设计方案。Freescale公司的16位汽车微控制器MC9S12XF512集成了双通道FlexRay协议v2.1,通过FlexRay通讯控制器TJA1080实现节点和FlexRay总线的通信,并且通过GSM/GPRS模块实现通讯功能。     

一种静态图像的采集传输系统

为实现低成本远程图像监控,文章设计了一套基于ZigBee和GPRS技术的远程图像采集传输系统.以CC2430为节点控制摄像头采集图像数据,本地通信时,图像数据通过ZigBee协调器直接和服务器通信;远程通信时,协调器将处理好的数据通过GPRS技术传到监控中心以实现图像数据的保存、读取和显示等目的.ZigBee无线传感网络节点间采用网状网络的自组网方式,通过修改协议栈的缓冲机制和改变串口波特率提高数据的传输效率.实验结果表明该系统能够很好地实现本地和远程静态图像的采集与快速传输,具有广泛的应用前景.     

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。     

全光网络中一种基于完全图的分组调度算法

在无缓存的全光OBS网络中由于相互竞争而被丢弃的数据突发是造成其高丢包率的主要原因,而分组调度策略可以从整体上改善OBS网络的这种缺点。本文建立了一种改进的分组调度映射模型,并提出了一种基于完全图的分组调度算法,该算法相对简单且容易实现,能够较好地解决OBS网络中由于数据突发的无序竞争所致的丢包问题,从而进一步提高网络的服务质量及其信道利用率。     

一种新型数字锁相环的建模和实现

本文的背景是基于MEMS技术的加速度传感芯片的伺服电路,是法国原子能署--电子与信息技术实验室项目的组成部分。文中提出了一种新型数字锁相环的模型并对其进行了硬件实现。该数字锁相环的功能是:紧跟角速度传感装置输出信号的相位,输出与其严格同相位的正弦以及其正交信号。利用这对信号既可以反馈回来激励传感装置,也可对输出相位进行调制和解调。仿真以及硬件验证的结果表明,此数字锁相环的性能良好,能够快速地跟上输入相位,输出信号信噪比高,对硬件的计算能力要求低。     

一种基于声信号的车辆碰撞检测装置

本文介绍了一种通过声音进行车辆碰撞事件识别的方法,设计了一种基于DSP车辆碰撞报警装置。该装置通过实时的对声信号进行采集,运用模式识别方法对声音进行分类,一旦出现碰撞声音即通过通讯和报警模块报警。实验表明,该装置对碰撞声信号具有较高的识别率和识别准确性。     

使用MapReduce编程模型进行大规模FCD并行处理

浮动车交通信息获取技术是近几年发展起来的一种很有前景的获取城市动态交通信息的方法,它利用计算机、全球定位和无线通信技术来获取浮动车数据(FCD)进行处理。FCD经过地图匹配、路段速度推测等计算后转变为城市动态交通信息。为了能够使大规模的FCD处理快速、及时,必须采用并行计算。MapReduce最初由Google提出,它使开发人员不需太多并行编程经验就可以快速开发出能够运行在大规模分布式集群上的软件。本文基于MapReduce并行编程模型,提出了一种FCD并行处理的方法来解决大规模FCD实时处理的问题。最后在高性能集群上进行了实验,得到的近似线性加速比的结果验证了该设计方案的有效性。     

移动Ad hoc网络基于链路质量和拓扑质量的路由协议

移动Ad hoc网络中节点的移动性使得频繁的路由失效与路由发现,路由发现中的控制开销是影响路由性能的一个重要的因素。传统的按需路由协议多采用洪泛的方式进行路由发现,并选取最小跳数路由。每个中间节点盲目的转发收到的路由请求包,不仅没有考虑链路质量,而且会引起广播风暴问题。本文提出一种基于链路质量和拓扑质量的路由协议,该协议根据相邻节点之间剩余链路生存期作为链路质量指标,同时根据中间节点与"源-目的"节点连线的距离关系作为拓扑质量指标。结合两个指标设置转发概率,不仅能避免频繁的路径断开,而且限制了路由请求包的传播范围。模拟结果显示,本文提出的方法在显著地降低路由控制开销的同时,还能够提高分组投递率并降低端到端延迟,从而提高了路由性能。     

使用Nios Ⅱ嵌入式软核CPU配置快速锁定锁相环频率合成芯片ADF4193

介绍了锁相环的原理和ADF4193芯片的特点和配置方式,结合Altera的SOPC技术,利用SOPC Builder中集成的SPI核,设计了一种基于Nios II软核CPU的嵌入式系统,用来配置AD公司生产的快锁芯片ADF4193。实测结果表明,配置成功。并且经过适当修改可用于其他基于SPI串口配置的芯片。     

同步VLSI设计环境下AES模块的异步流水线结构实现

本文提出了一种可在同步VLSI设计环境下,由已有的流水线结构同步集成电路的算法或者RTL代码直接得到其异步集成电路网表的方法。并使用此方法,实现了128位异步AES加、解密模块。解密模块为多功能流水线,既可以进行生成子密钥运算,也可以进行解密输入数据。对加、解密模块均通过10级、5级、3级、2级流水四种结构分别实现并加以比较。     

基于Linux的步进电机驱动及QT图形界面

针对传统光栅单色仪存在的缺点,提出了一种基于ARM9处理器和Linux2.6内核的嵌入式系统设计方案。利用Qt/Embedded设计了人机界面,通过触摸屏实现了系统的半自动化控制。此系统完全脱离主机,能独立控制单色仪的数据测量,绘制图形并保存数据的功能,具有良好的便携性和移动性。可以满足单色仪的数字化和智能化的需求。     

基于单片机的学生公寓用电管理系统设计

福星晓程PL3000单片机是一款多功能单相电能表的专用芯片,本项目组采用它作为用户模块的控制核心,加以通讯网络构成集中式智能用电管理系统。本文给出了其系统硬件原理图,分析了系统的软件设计思想。本系统可以有效地解决如学校等集体宿舍电费管理难和安全隐患等亟需解决的问题。     

应用于天线的高介电常数聚合物基覆铜板

近年来,由于无线通信的快速发展,使无线通信成为生活的必需。天线负责电路与空气中电磁能量的转换,为通信系统中不可或缺的基本设备。随着电子产品轻、薄、短、小的发展趋势,电子产品中元器件的设计也要朝此趋势发展。当前业界对于天线设计的重点在于小型化、结构简单化及多频或宽带。采用陶瓷作为基板制作小型化天线已经是众所周知,然而,陶瓷的不足之处是它易碎,并且有较高的制作成本,因为它必须使用烧结的方法来制备。高介电常数聚合物基覆铜板由于具有易加工、低温成型、低成本和优异的机械性能,已经引起了人们的广泛关注。本文对高介电常数聚合物基覆铜板的设计与制作进行了简要概述。