对EPA控制网络接入ZigBee节点的设计

在EPA网络接入设备中,针对无线局域网、蓝牙等通信技术在工业测控中的传输、功耗、性能和安全性等方面所存在的缺点,在分析了EPA标准和ZigBee技术的基础上,给出了ZigBee节点接入EPA测控网络的实现方案。在AT91R40008的嵌入式系统控制下,对ZigBee到EPA控制网络的网关接入节点进行了软硬件设计,实现了符合标准规范的ZigBee终端EPA网络接入点,并构建了集成EPA和ZigBee的测控网络验证和试验系统。试验验证了该方案的可行性。     

基于云计算的统一通信警务协同研究与应用

针对统一通信的资金高投入,为了提高统一通信的普及性,提出了托管型统一通信方案;整体方案基于云计算架构,由业务层、呼叫控制层、终端接入层和业务与网络管理层组成,同时分析了统一通信业务,包括基本语音业务、多媒体会议、协同类业务、统一消息、终端业务等;研究了统一通信语音网关,设计中继网关提高组网能力,设计接入网关扩展终端业务;探索了云架构的实现技术,包括P2PSIP技术、虚拟化技术、视频编解码技术等;P2P架构能够使系统动态适应节点失效的情况,提高整个系统的可靠性与鲁棒性;针对线路可提供带宽的不确定性及不稳定性,为保证视频质量,视频会议采用可伸缩视频编码技术;研究成果应用于公安智能警务协同系统,提高了语音系统的用户感知;同时分析了行业现状,展望了未来前景。     

LoRa组网技术在胶带运输监控系统中的应用研究

针对胶带运输监控系统缺少无线数据传输通道,无法实现断线后自诊断信息上传、无线传感器接入、断线应急中继通信功能等问题,提出了一种应用于胶带运输监控系统的LoRa无线组网技术方案.针对链式组网结构比较适合胶带运输监控系统多点延伸的特点,采用了LoRa链式组网模式.根据LoRa链式组网传输模式的要求,确定了节点间的数据访问关系,将主机节点与子节点设计为一主多从的传输方式,节点根据相邻关系进行路由规划,组成单层链式网络.为满足数据传输需求,采用巡检应答式通信机制,通信过程遵循规则时序,信道通过时分进行有序利用.根据上述方案,给出了用于胶带运输监控系统的LoRa无线组网传输节点设备软硬件设计,并进行了测试,结果表明:LoRa链式组网模式传输性能可靠稳定,无线发送状态的节点功耗小于300 m W,10个节点组网传输时延为1.12 s,丢包率小于0.6%,可满足胶带运输监控系统对无线组网传输功能的需求.     

凯迪电力通信接入方式的研究和选择

该文结合咸宁电力现有通信接入网络的缺陷和构架,提出了三种典型的凯迪电力通信接入方案,并通过经济性、网络性能与技术、维护管理等方面的综合比较分析,采用SDH+PCM作为凯迪电力通信的接入方案技术。结果表明所设计的网络能有效地用于传输电力营销数据、调度电话、会议电视、办公管理自动化系统等综合业务,该文的研究内容对各电力企业改造通信网络、制订通信规划具有一定参考价值。     

基于ZigBee和以太网的振动检测系统

针对传统振动检测系统中组网能力弱、通信速率低等问题,设计了一种基于ZigBee和以太网传输的振动检测系统。系统具有三层结构,测量节点N与路由节点R之间采用基于XBee-PRO的ZigBee方案构建通信网络,以适应多测点和大空间分布的应用场合;路由节点R与用户终端层采用基于LwIP的以太网方案完成通信,以保证数据实时、可靠地传输;用户终端层的服务器节点S将数据暂存在SD卡中,供PC端读取分析。实验结果表明,这种三层结构的测量方案能充分发挥ZigBee的分布式组网优势和以太网的高速稳定优势,既实现对振动检测系统中测量点的有效控制,又满足测点广泛分布和数据实时传输的需求。     

基于VLC的室内无线视频语音通信系统的设计和实现

根据半导体照明与可见光通信(VLC)相融合的无线接入方式,提出了一种新型室内无线视频语音通信系统;可见光通信提供了从室内接入点到室内终端之间的无线互联,该接入点由照明光源组成,室内终端由用户终端组成;在需要安装VLC系统的地方对LED照明系统进行合适的改造,在照明光源和用户终端之间搭建了一个采用Manchester编解码OOK调制方式的最简VLC系统;介绍了全双工的实现技术及TCP/IP的组网方案等,讨论了室内可见光通信中提高系统整体性能的若干关键技术,并通过试验验证了该系统的可行性。     

基于4G网络的配电自动化系统通信子系统

为了实现基于4G宽带技术的配电自动化系统DAS的通信服务子系统,采用4G LTE技术实现配电馈线终端FTU的网络接入.针对用户需求,在其与移动运营商之间物理专线的基础之上,利用运营商提供的集团客户VPDN业务,采用L2TP over IPSec技术实现了DAS与FTU之间的VPN网络通道,达到配电自动化信息安全传输的目的.基于所构建的通信网络,进行DAS通信服务器软件的设计,实现了DAS系统数据采集和输出控制的通信功能.实验结果表明,所构思实现的通信子系统达到了通信功能和网络安全的指标要求.     

基于软交换的视频监控系统设计

在比较目前各种视频监控系统技术优点的基础上,设计了基于软交换网络的视频监控系统。系统基于VOCAL协议栈设计开发了包括视频监控前端、视频监控用户终端、视频传输方案的整体方案。实现了标准软交换控制器与视频监控用户终端、视频监控前端之间的SIP通信和视频传输。并基于标准软交换服务器实现和验证了该设计方案。使视频监控系统能够在网络融合的大背景下,实现监控业务的融合。     

多参数无线传感器网络监测系统设计

针对传统物理布线式的传感器数据采集监测系统布线繁琐、功耗大、结构单一、动态性能差等特点,设计了一种基于ZigBee技术、包含一个数据基站和多个多参数终端采集节点的无线传感器采集系统。采用低功耗、无线收发性能良好的CC2530作为系统节点和数据基站的主控芯片。通过Z-Stack协议栈和OSAL操作系统,实现了基于ZigBee的无线传感器网络的通信和组网。考虑到采集现场对不同信号的需求,该系统可同时采集数字信号和模拟信号。节点通过CC2530主控芯片的串行外设接口(SPI),采集数字化传感器输出信号;通过扩展AD7656实现6通道并行A/D转换,从而采集多个传感器输出的模拟信号。实测结果验证了系统的网络传输性能和动态拓扑结构,以及各终端采集节点对数字信号和模拟信号的采集性能。基于ZigBee的无线传感器网络技术优势突出,必将成为传感器信号采集行业的发展方向。     

无线传感器在智能配电网中的通信网络设计

智能配电网可以有效地提高配电系统的供电质量、实现分布式电源的并网优化运行与配电设备的高效运转、完成与用户之间的有效互动。无线传感器网络（Wireless Sensor Network,WSN）具有建设成本低、快速自组网等特点,在智能配电网通信系统中具有广阔的应用前景。论文通过总结智能配电终端在配电网的分布特征以及WSN在电力系统中的应用现状,分析了WSN的网络结构及其在智能配电网中的应用特点,并以此为基础给出了智能配电网WSN的设计原则。根据该原则设计了智能配电网WSN的分层体系结构,包括终端采集网、汇聚网和信息接入网。智能配电网的通信系统通常由多种通信方式组成,本文给出了与其他通信方式联合组网的设计方案,该方案通过构建业务终端层、接入层、骨干层和配电主站层,可以有效地扩展智能配电通信网的通信范围,提高智能配电网的网络数据完整性。     

基于IPSec的大型机场无线局域网接入认证方法研究

民航无线宽带专网CAWN是大型机场运行业务数据的通信手段。CAWN的接入认证及其数据传输的安全性涉及到航空机场的安全运行和乘客的个人隐私等。文章在研究了大型航空机场无线覆盖的网络结构和安全性要求的基础上,提出了基于IPSec的CAWN接入认证和数据传输安全机制的方案．根据国内某机场的CAWN组网方式搭建了实验系统,验证了IPSec的接入认证功能,并对系统的功能和性能进行了测试。实验结果表明加载了IPSec模块的系统能够实现接入认证功能和保障数据传输的安全性,且总体网络性能指标稳定;虽然网络吞吐量略有减小,以及网络延时略有增加,但是能够满足航空机场网络通信的要求。     

基于ROS与Contiki的物联网环境下数据采集机器人设计

提出了一种基于ROS与OpenWrt、Contiki的新型物联网系统方案ROS-IOT.分为两个部分：物联网系统的搭建与此系统下数据采集机器人的设计.感知层传感节点采用Contiki协议栈实现传感节点的组网与数据传递;接入网关采用运行Openwrt操作系统的无线路由器,网关接入模块实现协议动态转换,设置转换地址池、数据汇聚、处理,并基于rosserial_embeddedLinux上递至ROS网络等功能,实现各层数据流通;应用层基于websocket技术设计了与ROS网络数据交互的web服务,可实现与感知层、机器人的双向交互.机器人采用运行ROS环境的树莓派作为主控设备,电机驱动板采用stm32单片机.机器人的软件设计采用基于ROS Topic与ROS_bridge的通讯机制,使得机器人更加容易地融入物联网系统,并且在此基础上拓展更多服务.     

基于CAN总线和GPRS的无线车载数据传输

汽车内部网的应用和无线车载数据的传输受到越来越多的重视。该文通过具体开发实例,从汽车内部网的组建、CAN/GPRS无线网关的实现和Internet远程监控服务器的软件设计3个方面进行探讨。结合实际应用来描述硬件的设计、底层硬件驱动的编写、汽车内部网应用层协议的设计、ARM-Linux的移植、协议转换、GPRS无线联网和Socket通信等内容。     

电子设备诊断系统中RFID系统与ZigBee网络混合组网的设计与实现

针对传统的条形码识别管理系统数据实时性差,自动化程度低,以及单一的RFID管理系统因为与服务器的有线通信而受到的诸多限制缺点,提出了一种将搜集电子设备健康信息的RFID射频识别系统整合到ZigBee无线网络中的无线数据传输方案。该方案将RFID阅读器和ZigBee终端集成为ZigBee-RFID节点,可实现两个网络的混合组网。实际测试结果表明,本设计可以使RFID系统和ZigBee网络良好的结合,从而解决传统RFID阅读器布局受限的问题,具有一定的实用性和推广价值。     

基于物联网的智能家居远程无线监控系统设计

基于ARM920T内核的S3C2440、嵌入式Web服务、QT技术、无线组网技术,设计了智能家居监控系统,系统由智能家居主机、ZigBee/Wi-Fi无线传感控制网络、智能家居客户端软件组成。系统完成了智能家居主机的硬件和软件设计：在ARM平台上移植嵌入式Linux操作系统;使用gSOAP工具建立嵌入式Web服务;配置USB转串口驱动、无线Wi-Fi网卡驱动;组建ZigBee无线传感控制网络,完成对协调器节点以及终端节点的程序设计,制定了数据通信协议;使用QT技术设计客户端程序。最后,重点测试ZigBee网络的建立、终端节点入网和传感器节点数据传输。测试结果表明网络中的传感器节点能够将检测的信息传送到协调器中,智能家居客户端软件能够通过智能家居主机完成对家居环境的远程监测和控制。     

基于ZigBee与数传电台的矿井环境检测系统节点设计及其组网方案

针对因煤矿井下环境复杂造成无线传感器网络无法有效地远距离传输信息的问题,提出了一种基于ZigBee无线传感器网络与数传电台的矿井环境检测系统的设计方案,给出了系统总体结构,介绍了以CC2430为核心的传感器节点和网关节点的设计,阐述了适合于矿井环境的ZigBee无线传感器树形网络组网方案的实现。实际测试结果表明,该系统采用ZigBee无线传感器网络与数传电台相结合的通信方案是切实可行的,有效解决了低功耗、远距离传输、高可靠性方面的问题;对节点进行编号的组网规则使网络拓扑结构更具有针对性,提高了节点的精确定位功能,降低了井下作业的危险性。     

基于nRF24L01的移动数据通讯网络设计

采用无线射频技术组建了移动数据通讯网络,详细介绍了移动数据终端的硬件、软件设计以及系统通讯协议,并利用时分技术和跳频技术保证了系统的稳定性和适应性。为短距离传输的小规模通讯网的组建提供了可靠的解决方案。     

基于无线通信的配电网用户实时防窃电系统设计

由于传统系统存在防窃效果差的问题,结合无线通信网络,提出了配电网用户实时防窃电系统设计。根据系统总体结构,将无线通信网络作为载体,以现场RS-485总线为主要通讯方式设计硬件终端,通过双向通信向主站传递信息。采用ADE7758芯片作为防窃电主站核心芯片,保证各相电流在1000:1动态范围内误差最小,将通信接口与SPI兼容串行接口相连接,保证计量参数全部传递。采用无线网络接入方式设计无线通信服务器供电线路,使每一级负荷点计量都可用作实时通讯数据。采用.NET Remoting设计系统软件功能,通过计算主负荷节点用电量和实际线损率,实现配电网用户实时防窃电系统设计。由实验结果可知,该系统最高防窃效果可达到98%,确保配电网的可靠运营。     

Elastic Optical Networking for 5G Transport

The 5th generation of mobile communication system (5G) is expected to change the communication landscape by 2020. 5G will provide a unified platform for connecting billions of devices and offering a wide range of networking services. The use-cases and the disruptive capabilities of 5G will bring forward a number of challenges for both the wireless radio and wired part of a 5G network. The wired transport network, typically consisting of access and core domains, has to adopt tailored networking solutions satisfying differentiated quality of service requirements as envisioned in 5G. While optical transport technology has been prevalent in core segments, it is also perceived as a key enabler for the 5G access networks due to its very high capacity and low transmission delay. However, existing optical transport technologies are hindered by inflexibility, poor resource utilization, and high costs, and cannot be stretched to 5G scale. On the other hand, optical technologies have been going through a paradigm shift towards an elastic optical network that is considered as the promising solution for future high-speed transport networks. This paper outlines key challenges for the design of a flexible, programmable, and dynamic 5G transport network, and discusses the enabling technologies and directions to address these challenges.