基于无线传感器网络的路灯监控系统

为实现基于zigBee的无线传感器网络组建,并针对传统路灯监控系统存在的几种弊端,介绍了基于无线传感器网络的智能路灯监控系统.采用串状网络,由网络协调器通过PC机即可监控全网的路灯状态.构建了合理的数据协议,进行带节点自纠错能力的无线跳跃式控制并介绍了各硬件部分电路及软件设计.通过对不失一般性的6个路灯节点的组网控制,验证了整个方案的可行性.     

基于无线Mesh网络的视频传感器节点研究与设计

视频信息传输对救灾、应急通信和特殊区域监控有着重要意义,网络的适应性和带宽问题是限制视频监控系统发展的重要因素.无线Mesh网络具有带宽高、易组网等优点,能够提供实时的视频传输服务.首先完成对基于Mesh网络的视频监控系统整体架构设计,通过实验仿真的方法对比几种常用的Mesh网络路由协议性能,根据仿真结果和应用需求,选择AODV作为路由协议方案.然后在DM365硬件平台和嵌入式Linux操作系统平台之上完成视频传感器节点设计.最后对无线Mesh网络多跳带宽性能进行测试,测试结果表明系统可以满足应用需求.     

鲜活农产品物流实时监控系统设计

针对鲜活农产品物流过程,开发成型的物流过程实时监控系统,以便实时地跟踪管理鲜活农产品的物流过程,从而提高农产品运输效率。物流过程实时监控系统包括鲜活农产品温湿度检测、车辆速度路线信息采集、无线数据传输、物流过程监控中心数据处理四个子系统,利用GPS、ZigBee技术、GPRS网络及Internet实现对农副产品整个物流过程的监控和管理,以及提高农副产品运输效率,为农产品的市场准入制度与溯源机制服务。     

基于无线传感器网络的生命状态监控系统的设计

基于无线传感器网络的生命状态监控系统是一种现代化远程医疗监控系统,它利用医疗传感器作为生理信息采集接口,利用无线通信技术把采集到的生理数据通过网关再传送到远程监控中心,在远程监控中心对生理数据进行分析诊断,从而实现远程监控和远程医疗。本课题针对医疗领域的应用,分析了无线传感器网络硬件平台,研制了一个具有通用性能的基于无线传感器网络的硬件平台,研究和探索了其在能耗、无线通信协议、硬件设计等方面的应用,力求本课题所涉及的无线传感器网络节点具有很好的可扩展性、可操作性和实用性。     

公路边坡监测无线传感器网络分簇路由协议分析

针对现有公路边坡监测手段成本高、线路维护困难和实时性差等问题,在介绍了无线传感器网络技术的特点之后,提出了一种基于无线传感器网络的公路边坡监测系统方案,并在此方案的基础上,结合公路边坡监测的实际应用环境,对无线传感器网络中的四种分簇路由协议进行了详细分析,最后主要从节能性、扩展性和适用环境3个方面总结了这4种路由协议各自的优缺点.     

基于无线传感网络的移动机器人通信研究

文章对无线传感网络在机器人设计中的应用进行了研究,提出了一种基于Ad hoc网络的分布式无线令牌环协议的机器人通信系统实现方案,分析了其在机器人通信系统应用中的可行性.文中给出了基于无线传感网络的机器人通信系统的软硬件设计方案,并对其在移动机器人通信系统中的应用问题进行了探讨,最终提出了无线传感器网络应用于移动机器人通信系统的实现方法.     

基于无线传感器网络的安全路由协议研究

我国基于无线传感器的网络因为节点电量、计算能力以及存储容量的自身限制,极易受到网络不法因素的攻击,国内外学者就这一问题提出了许多无线传感器网络的路由协议,但是却极少有对完全问题作出充分考虑的方案.研究无线传感器的安全路由协议对于维护网络完全,保障个人隐私和人身权利具有重要的意义,因此,本文将首先对无线传感器网络路由协议收到的安全威胁进行分类总结,通过分析典型的安全路由协议,对安全路由协议的安全性能进行对比分析,探讨解决无线传感器网络安全保障的基本方向和手段.     

基于WSN的高速公路监控系统智能化研究

相比于现有交通系统所采用的视频监控等技术,无线传感器网络具有自组织、低成本、低能耗和易部署等优势,将无线传感器网络技术应用于智能交通是近年来研究的热点.提出了基于无线传感器网络技术的高速公路监控系统智能化设计方案,探讨分析了系统构成及工作过程,研究了系统设计中的关键问题并给出了相应的初步解决方法.基于传感器网络的智能监控系统可实现对高速公路全面、实时和不间断监控.     

在无线传感网络系统中ZigBee技术的应用设计与分析

随着无线网络技术和传感技术的发展,物联网时代促进了无线传感网络监控系统的发展,监控系统已经从视频监控的传统模式被无线传感网络的监控模式所取代.无线传感网络监控系统中最主要的技术是ZigBee技术,ZigBee技术可以实现多个传感器之间的相互通信.本文对无线传感器网络的特点和功能进行了分析,在ZigBee技术的基础之上对无线传感器网络监控系统的硬件和软件进行了设计和研究.     

无线智能传感器网络化的设计与实现

无线智能传感器网络是一种全新的信息获取技术,具有十分广阔的应用前景.论文详细介绍了中小规模无线传感器网络架构实现方案,该方案包括基于nRF9E5射频收发芯片的传感器节点硬件设计、适用于中小规模自组网路由协议设计以及MAC层协议的选择等.该方案已通过无线路灯控制系统组网实验,对可行性进行了初步验证.实验证明该方案能够满足中小规模传感器网络组网要求.     

基于ZigBee和CDMA的温室远程测控系统的设计

针对农业数据远程测控的实际需求,本文进行了基于ZigBee协议和CDMA通信技术的温室远程测控系统的设计开发。以支持ZigBee协议的芯片CC2520来构建传感器节点和汇聚节点,以CDMA无线通信模块构建能与INTERNET进行数据连接的网关。传感器节点采用星型拓扑结构组成无线传感器网络后,采集数据并将测量数据发送给汇聚节点,再由汇聚节点发送刮网关,最后网关将数据通过互联网远程传输至测控中心。该测控系统能耗少,组网灵活,安装维护便捷,适合大规模温室的远程无线实时测控。     

无线传感器网络体系结构和关键技术研究

文章介绍了无线传感器网络的体系结构,提出了一种基于跨层设计的管理控制机制;在对无线传感器网络的关键技术,如媒体接入控制(MAC)技术和无线路由协议,分别进行阐述和比较的基础上,提出了一种把简单的IEEE 802 MAC协议应用于无线传感器网络的思想;为了提高系统容量,提出了多信道策略,可以用来有效减少系统碰撞阻塞率,减少接入时延;认为虽然无线传感器网络的应用前景非常广阔,但是仍存在很多问题,除了要尽量减少功耗外,必须提高系统容量,减少碰撞阻塞率,以加快无线传感器网络实用化的进程.     

无线传感器网络MAC协议研究进展

无线传感器网络是一种全新的计算模式,是继因特网之后将对21世纪人类生活方式产生重大影响的IT热点技术,媒体介质访问控制(MAC)协议的研究成为无线传感器网络研究中的热点。介绍了无线传感器网络MAC协议的设计性能指标,无线传感器网络中的节能相关问题,然后对现有的无线传感器网络MAC协议按照其实现方法的特点进行了分类,并分析了每个类型中的典型协议的优缺点,最后展望了无线传感器网络MAC协议未来的研究方向。     

带休眠算法的无线传感器网络MAC协议

由于无线传感器网络中每个传感器节点的能量有限,所以需要有效的MAC协议来保持能量的高效利用。在MAC协议中引入休眠算法是其中一种重要的节能方式。现有的带休眠算法的无线传感器网络MAC协议已有很多种,主要分为2大类:一类是以S-MAC协议为代表的基于休眠/监听排程方案来达到节能目的的MAC协议;另一类是以WiseMAC为代表的基于低功率信道检测方案的MAC协议。对现有的主要几种有代表性的带休眠算法的无线传感器网络MAC协议进行了描述,分析了它们各自的优缺点,并进行了对比和总结。     

MAC protocols for wireless sensor networks: a survey

Wireless sensor networks are appealing to researchers due to their wide range of application potential in areas such as target detection and tracking, environmental monitoring, industrial process monitoring, and tactical systems. However, low sensing ranges result in dense networks and thus it becomes necessary to achieve an efficient medium-access protocol subject to power constraints. Various medium-access control (MAC) protocols with different objectives have been proposed for wireless sensor networks. In this article, we first outline the sensor network properties that are crucial for the design of MAC layer protocols. Then, we describe several MAC protocols proposed for sensor networks, emphasizing their strengths and weaknesses. Finally, we point out open research issues with regard to MAC layer design.     

A Slotted-FAMA based MAC Protocol for Underwater Wireless Sensor Networks with Data Train

Underwater wireless sensor networks are significantly different from terrestrial wireless sensor networks in that sound is mainly used as the communication medium. The limited bandwidth, long propagation delay and high bit error rate pose great challenges in Media Access Control (MAC) protocol design for underwater wireless sensor networks. In this paper, we propose a Slotted-FAMA based MAC protocol for underwater wireless sensor networks with data train, called SFAMA-DT. It improves the channel utilization by forming a train of data packets of multiple transmission pairs during each round of simultaneously handshakes, which overcomes the multiple RTS attempts problem of Slotted-FAMA in high traffic environments and greatly reduces the relative proportion of time wasted due to the propagation delays of control packets. Our simulations show that the SFAMA-DT is able to achieve much higher throughput than the Slotted-FAMA protocol.     

基于无线传感器网络的煤矿安全监测系统设计

煤矿安全已经成为社会非常重视和关注的问题.针对当前基于有线网络和固定传感器技术的监测系统存在监测盲区的问题,设计了一套基Zigbee技术的无线传感器网络煤矿安全监测系统方案.系统利用无线传感器网络,实现了监测节点的灵活布置;采用低耦合的RS232通讯协议及硬件模块化,实现了传感器的灵活添加与监测计算机软件稳定性的增强.     

无线传感器网络中数据链路层和网络层设计

作为无线通信网络的一个新的研究热点,无线传感器网络正以其独有的特点和全新的应用而得到人们的广泛关注.本文简要介绍无线传感器网络的体系结构、节点构成和协议层次.分类阐述了几种典型的数据链路层和网络层的设计方案和设计思想.数据链路层中MAC协议可分为两大类:基于竞争的MAC协议和基于预约的MAC协议;网络层的路由算法也分为两大类:平面路由协议和分级路由协议.最后提出一些研究构想.     

无线传感器网络中一种动态节能的MAC协议

媒体访问控制(MAC)协议是无线传感器网络的关键协议之一,它对无线传感网络的运行和性能具有重要的影响.针对基于簇的TDMA机制存在问题,文中提出了一个动态节能的DE-MAC协议,该协议能够根据簇成员节点数目和通信负载动态地分配成员节点的时隙,减少节点的空闲侦听时间.仿真结果表明,DE-MAC协议能够有效地提高信道的利用率和网络能量有效性.     

Throughput analysis of IEEE 802.15.4 beacon-enabled MAC protocol in the presence of hidden nodes

The presence of hidden nodes degrades the performance of wireless networks due to an excessive amount of data frame collisions. The IEEE 802.15.4 medium access control (MAC) protocol, which is widely used in current wireless sensor networks, does not provide any hidden node avoidance mechanisms and consequently could lead to severe performance degradation in networks with hidden nodes. This paper presents a simple technique based on discrete-time Markov chain analysis to approximate the throughput of IEEE 802.15.4 MAC protocol in the presence of hidden nodes. Using different network configurations, we validate the applicability of the proposed analysis for generic star-topology networks. Based on the analysis, the effects of network size, topology, frame length and frame arrival rate on the throughput of the system are investigated.