基于ARM／GPRS／ZIGBEE水产养殖远程监控系统设计

为了满足水产养殖智能化的要求,设计了水产养殖中水质参数的远程实时监控系统,该系统由基于传感器节点,汇聚节点的水质参数无线监测网络和远程数据管理节点组成。采用以CC2430为核心的ZigBee模块传感器节点方案,构建基于ZigBee协议的无线传感网,实现水质数据采集;应用以ARM9微处理器S3 C2410开发的汇聚节点实现数据的汇聚和GPRS无线通信实现远程数据的传输。利用ZigBee技术和GPRS技术,此系统不仅满足了无线数据采集和数据传输的相关指标要求,而且有效地解决了水产养殖系统中布线困难、节点不可移动、不易维护等问题,满足了水产养殖中水质监测的需要。     

超短波无线认知传感器网络节点的设计与实现

大范围稀疏无线传感器网络(WSN)采用超短波通信,由于工作频道单一,已无法满足网内通信的需求。为此,提出一种自适应认知变频的无线传感器节点设备。设计处理器模块、无线通信模块、太阳能供电模块、传感器模块,定义动态信道分配软件协议,以实现信道认知功能的自适应变频通信。实验结果表明,该设备可以进行远距离持续准确的无线通信,并能完成自适应变频通信。     

无线光温度传感器节点的设计

传感器节点是无线传感器网络硬件系统的核心。节点被随机分布在监测区域内，通过传感器测量感兴趣的物理量，数据经处理器子系统处理后由无线通信模块发送到汇聚节点。本文介绍了基于AVR-ATmega128L微控制器和CC1000无线射频收发芯片的无线传感器节点的设计方案，并给出了具体的软、硬件实现方法。     

基于web网络优化协议的水质污染程度在线监测系统设计

针对传统人工水质污染程度检测工作效率低、实时监测能力不强的问题,设计并实现了基于web网络优化协议的实时在线水质污染程度自动监测系统,系统利用无线传感器网络节点对区域水源水质进行监测,通过无线分组通信技术与宽带网络对数据进行远程传送,工作人员可实现web实时在线的水质信息查询、管理控制、数据收集、报警提示等操作,基于web的水质监测系统,提升了系统的可扩展性、易用性以及实时性等;系统硬件包括传感器模块、无线通信模块、单片机外围电路、以太网接口模块等;系统软件设计了web网络优化协议、系统监测平台、远程参数设置、驱动程序等内容;应用该系统对西安市护城河的水质进行污染程度监测,部署20个传感器监测节点,1个监测子站节点,1个远程web监测主站,分别监测河水中pH值、总磷浓度TP、化学耗氧量(COD)、氨氮浓度,连续采样两天时间,通过仿真实验表明,该系统实现了100%的通信成功率,网络之间访问速度是传统网络协议的5~8倍,无线传感器网络与远程监测工作稳定可靠,通信速率满足实时监测要求,适用于对城市水源水质污染程度的实时在线监测。     

基于WSN的水质自动监测LED终端显示系统设计

基于无线传感器网络(WSN)技术,开发了水产养殖水质监测LED终端显示系统.该系统利用WSN汇聚节点与LED显示屏之间在线通信,提出了一种脱离PC机的数据传送方式,实现了水质参数(温度、pH值、溶解氧浓度)的自动监测与实时显示.汇聚节点以MSP430F149为处理器,nRF905射频芯片及其外围电路为无线通信模块,BQ2057W充电管理芯片及其外围电路为太阳能充电模块,以9针型态的RS-232接口电路组成串口通信模块.汇聚节点与LED显示屏通过串口通信,编写了两者之间的通信协议.     

物联网技术在生命状态监测系统中的应用*

社会老龄化趋势加速使得家庭环境下的老龄人护理需求突增,研究了以物联网中ZigBee无线通信技术为基础的人体运动状态监测系统的设计方案,以满足这一需求。给出了由MMA7260三轴向加速度传感器和CC2430处理器等模块组成的星型网络节点硬件平台;在软件系统的设计上,根据具体的网络拓扑结构和硬件平台,实现了协调器与传感器节点之间串行无线通信协议及协调器与上位机之间的串行通信,并建立了人体运动模型,通过对所测数据的分析,实现对人体状态的实时监控判断。     

无线胸外按压反馈监测系统的设计与实现

介绍了一种基于无线传感器网络的胸外按压反馈监测系统.该系统集成了压力传感器、加速度传感器和心电监测模块,可实时采样处理胸外按压过程中多项关键参数.该系统基于无线通信网络,采用优化设计的无线通信协议和无线基站监测界面,实现了一台基站对多节点胸外按压反馈数据的无线监测.     

无线视觉传感器网络的节点设计

无线视觉传感器网络将监测的环境信息拓展到视觉层面,实现更精细化的监测,引发国内外研究人员的诸多关注.针对无线视觉传感器网络的特殊性,以高性能嵌入式处理器为核心设计了无线视觉传感器节点硬件,包括微处理器模块、无线收发模块、视觉信息采集模块、电源管理模块等;软件程序支持采集环境视频并进行压缩处理,获取节点间距离和节点剩余电量参数,支持自组建Ad-hoc网络进行节点间无线通信、视频传输和节点参数交换等.实验验证表明,所设计的无线视觉传感器节点运行正常,节点间距离测算以及剩余电量获取满足传感器网络应用需求.     

嵌入式工厂废水远程监控系统设计

针对我国工厂排污中水质监测存在的水质采样困难、数据实时处理差、水质监测对象复杂多变等问题,提出了一种基于CC2530的水质参数的远程实时监测系统设计方案.采用以CC2530为核心的Zig Bee模块,构建基于Zig Bee协议的无线传感器网络,实现水质参数的采集;运用ARM7微处理器S3C4510B和SIM300GPRS无线通信模块开发的嵌入式网关实现数据的汇聚,并实现数据的远程传输;通过LabVIEW编写的上位机软件显示实时采集到的水质参数.测试结果表明:该系统性能稳定,实时性好,监测数据完整,可靠性良好,具有很好的产业推广前景.     

低功耗无线传感器网络节点的设计

文章分析了传感器节点的能耗,介绍了一种采用MSP430F149处理器和无线收发模块设计的低功耗无线传感器网络节点,阐述了该节点的组成、节点处理控制单元、无线通信单元和传感探测单元的设计及节点软件的设计等。     

一种基于GPS技术的新型无线传感网络节点设计

针对无线传感网络节点定位的需要,文章给出了一种基于高性能先进精简指令集机器（ARM）STM32系列微控制器,GPS模块以及CC2420射频通讯模块构成的新型无线传感网络节点的设计方案,分析了采用STM32微控制器性能优势,以及GPS坐标数据提取方法;文章给出了系统组成设计;重点阐述了节点的硬件设计,以及接收GPS模块数据的处理程序设计。     

基于无线传感器网络及GPRS的水质监测系统设计

提出了一种基于ZigBee无线传感器网络和GPRS技术的多参数远程实时水质监测系统;无线传感器网络以CC2430通信模块为核心,传感器节点采集到的数据经路由节点汇总至协调器节点,通过GPRS模块及时远传至监控中心,设计信号调理电路,将传感器电极输出的微弱电信号进行放大、滤波,采用时间同步机制实现网络节点的同步唤醒,大幅提高网络的稳定性;对系统进行了多天连续测试,通信距离为100m时,网络的平均丢包率低于1%,pH值、溶氧度的平均相对偏差低于1%;测试结果表明,系统具有灵活、实时性好、准确性高、稳定可靠等优点,具有很强的实用价值。     

基于无线传感器网络的土壤湿度监控系统

为提高水资源的利用效率,且针对传统土壤湿度监控系统难以布线、抗干扰性能差等缺点,设计了一种无线土壤湿度监控系统。传感器节点以CC430单片机为节点核心并辅有土壤湿度传感器等一些外部元件,多节点间应用SimpliciTI无线通信协议组成一个小型的射频网络。主控节点通过GPRS模块向数据监控中心上传传感器节点采集的湿度数据并管理灌溉控制模块,数据监控中心可向无线网络发送控制命令。实验结果显示,基于协议的该系统稳定性高、移植性强、易于扩充,本设计将无线传感器网络技术应用到农业生产中,提出了一种新型实用的方案。     

无线传感器网络覆盖质量远程监控系统设计

无线传感器网络（WSNs）节点散布情况对其工作性能有着很大的影响,所以设计了通信定位平台用于远程监控节点的位置和覆盖质量.WSNs由基于北斗二代（BD2）定位模块、nRF905射频收发器和C8051F310单片机的无线传感器节点组成,网关节点采用询问的方式收集各传感器节点的位置信息,并最终通过北斗一代（BD1）通信卫星传递给远程数据监控中心.系统硬件设备简单,能够被广泛应用于各种远程WSNs的位置监控.     

用于应变监测的无线传感器网络节点的设计

针对结构健康监测中应变监测系统的器件连线复杂、维修难度大的特点,设计了用于应变监测的无线传感器网络节点,其中,包括多通道应变传感信号调理电路模块、数字处理模块和无线收发模块的开发。对用于应变监测的无线传感器网络节点进行了标定,并通过无线传感器网络的载荷定位试验验证了用于应变监测的无线传感器网络节点抗干扰性强,实时性好,具有较高的稳定性和可靠性。     

用于大坝安全监测的长距离WSNs节点设计

针对大坝安全监测的需求,结合无线传感器网络的特点,设计了一种基于JN5139无线射频模块的用于大坝安全监测的无线传感器网络节点。简要介绍了无线传感器网络的典型网络结构,重点描述了无线传感器网络节点的硬件和软件设计,并通过在野外环境下搭建簇—树型网络,对传感器网络进行测试。实验结果表明节点数据采集准确,传输可靠。     

基于WiFi物联网的图书馆环境监测系统

针对图书馆环境监测的特点,设计了一种基于WiFi的馆舍环境监测系统。传感器节点采用STM32处理器搭载多种环境传感器和ESP8266 WiFi模块,模块的AP+STA模式使得节点既可以作为终端,也可以作为路由器。处理器负责将各种传感器检测到的环境参数进行编码,并向WiFi模块发送控制指令和接收数据。通过一种可靠、实用的自动组网方法,实现了环境参数在无线传感器网络中的多跳数据传输。实验表明,系统能够进行馆舍多种环境指标的监测,具有一定的实用价值。     

无线传感器网络最少数量通信节点定位方法

随机布置的无线传感器网络,通信节点数量和位置影响网络性能。利用免疫理论与矢量量化技术提出了一种具有最少数量特性的无线传感器网络通信节点定位方法。根据生物免疫机制建立无线传感器节点激活模型,基于免疫自适应调节算法确定传递事件信息所需最少通信节点数;以全部节点坐标为矢量,通信节点数为矢量类别,矢量量化后获得的代表矢量即为通信节点在监测区域的位置。仿真结果表明该方法能极大地减少通信节点数量,优化网络空间资源布局。     

嵌入式无线传感器网络节点的设计

介绍了以超低功耗单片机MSP430F149为核心，结合外围传感器和无线收发模块的传感器网络节点的软、硬件设计与实现方案，MSP430F149控制传感器采集环境中的温度、湿度和振动数据，并对原始数据进行初步处理，再由无线收发模块将数据发送给相邻节点，一级级转发最终发送回服务器，实现对环境的监测。