基于无线传感器网络的气象数据采集系统设

针对现有的气象监测系统在测量定位、测量点数据传输方面的不足,结合Ｓ３Ｃ４４Ｂ０Ｘ嵌
入式微处理器高速的特点,设计了基于无线传感器网络的气象数据采集系统。在无线传感器网络
设计中采用改进的ＤＶ－Ｈｏｐ无线传感器定位算法,用仿真软件仿真验证了该算法的有效性。该系
统可保证气象观测数据的准确性、可靠性。

     

基于ZigBee技术的无线气象数据采集系统的设计与实现

随着各类新型气象观测要素的增加,自动气象观测场线缆的数量也随之增加,从而提高了系统的故障率;由于大部分观测场都采用地下布线,使得后期维护或维修十分不便。文章设计了一套基于ZigBee技术的无线气象数据采集系统,介绍了系统的总体设计方案和ZigBee模块的硬件电路,同时对协调节点ZigBee网络组建、数据接收及传输到服务器端环节进行了软件设计;最后对采集系统进行了对比观测,观测结果显示：系统能稳定地将各传感器的数据实时、准确地传输到服务器端,实现了气象数据在ZigBee无线网中的采集。     

基于51单片机的气象数据无线传输系统的设计开发

针对自动气象站探测数据短距离无线传输的需要,设计了一套气象数据无线传输系统。系统由发送器、接收器组成,基于51单片机和NRF905无线射频控制芯片开发。该系统对不同型号自动气象站具有良好的自适应能力。实现了气象数据的无线传输、显示和存储。经测试系统在环境适应性和传输能力方面均达到了设计要求,系统运行稳定、可靠。本文从工作原理,系统构成,硬件设计、单片机程序设计及系统测试几个方面对传输器开发方法进行了详细介绍。     

一种无线传感器网络应用系统的中间件设计与实现

为了降低获取异构传感器网络数据的复杂性,通过对无线传感器网络(WSN)接入异构网络技术的研究,提出了一种无线传感器网络应用系统的中间件设计方案.该方案是以S3C6410为主处理器的嵌入式开发板作为硬件开发平台,通过AODV路由协议,使多个监测区域的WSN网关和Adhoc网关组建成Adhoc类型的网络,从而解决了无线传感器网络与外部公网无缝隙连接的问题.该方案不但实现了经过WSN网关处理加工后的无线传感器网络数据上传至远程服务器的功能,而且为多个异构无线传感器网络同时接入外部网络提供了一种可靠的解决方法.     

基于WSN的温湿度节点研制

针对农业气象监测中,温湿度、露点等测量仪器布线困难、移动性差的难题,研制了一种基于WSN的温湿度计节点。采用高精度温湿度传感器SHT75、CC2530无线处理器、SD2003A时钟芯片以及GPS模块TU-30等电路构成了高精度温湿度测量节点,完成了各功能模块外围电路的设计。采用Zigbee协议进行组网,节点执行温湿度检测程序后,将数据无线发送到网络中。本节点可作为网络节点部署在农田、温室大棚、粮仓或者养殖场的不同位置,与其他气象网络节点共同构成为农服务监测系统,实现温度、湿度等要素的测量。     

气象数据全链路监控系统的设计与实现

介绍了综合气象数据流监控系统的设计,提出一种快速定位、监控数据更新的方法.阐述了综合气象数据监控算法以及构建数据监控链路等主要功能的设计原理及实现方法,为加强气象数据集的管理提高技术支撑.     

物联网自动气象站的试制

为适应现代气象检测的需求,试制了物联网自动气象站。温度、湿度、风、气压、降水等气象传感器节点以及路由器、协调器构成局域无线传感器网络,并通过数据通信器利用3G、GPRS、Internet等与远程计算机组成广域网。远程计算机接收、解析数据,并经质量控制后保存到网络实时数据库。实现了气象数据的管理及分发,并可通过用户手机或互联网实现实时数据查询。     

带网络攻击识别机制的传感器网络分布式滤波算法

研究了面向网络攻击的无线传感器网络的分布式目标估计问题.由于测量范围有限,网络中只有部分传感器能测量到目标,而且节点受到随机的攻击从而使得测量值被注入虚假信息.在此背景下,本文提出了基于攻击检测识别策略的改进分布式卡尔曼滤波算法.在该算法中,节点首先基于设计给出的攻击识别阈值来判断其是否受到攻击,生成识别因子;然后以估计误差协方差的迹最小为信息融合原则来设计一致性卡尔曼滤波算法,对处于监测域内的运动目标进行分布式状态估计.同时,分析了算法的收敛性,明确给出了网络估计误差均方有界的随机攻击概率的充分条件.最后用数值仿真验证了算法的有效性和优越性.     

高频精细化气象格点数据实时处理系统设计与实现

以高频海量气象格点数据为研究对象，针对传统实时处理系统数据处理效率不高的问题，设计并实现了高频精细化气象格点数据实时处理系统的总体架构和业务流程，在分析海量高频次气象格点数据特点的基础上，设计和实现了符合气象业务需求的分布式存储模型；利用多通道动态感知技术实现了动态多通道的文件处理和文件到达的快速感知触发；利用实时数据快速处理技术实现基于精准位置寻址的快速数据块定位算法，进而实现数据块的精准定位；利用数据按需实时截取技术实现了在空间范围内按需进行裁剪的截取算法，进而实现数据按需抽取；实际业务应用表明，系统有效地提升了半结构气象数值预报产品数据的实时处理效率。     

多模式无线气象数据采集终端设计

目前在自动气象站中,气象数据的采集大多采用串口服务器或4G通信模块将数据上传到电脑端。气象要素传感器多种多样,现在业务上使用的气象数据采集终端接口繁多、布线复杂、体积过大,且存在可靠性低、功耗高、数据传输方式单一等问题。随着物联网技术的迅速发展,各类传感器通过连接到基于因特网协议(IP)的网络中进行数据交互。通过将物联网技术与地面气象数据采集相结合,设计出一种多模式无线气象数据采集终端,既能满足常规的地面气象数据采集,又能拓展传输方式,不同地区采用不同的模式进行数据上传,可以很好地解决地面气象数据传输中存在的问题。