一种基于WiFi传感器网络的室内外环境远程监测系统设计与实现

设计并实现了一种基于WiFi传感器网络的室内外远程监测系统.该系统采用了基于SoC的低功耗、小型化的WiFi传感器节点采集室内外环境信息,并通过Internet向远程用户提供实时监测服务.该系统具有功耗小、成本低、部署方便等优势.     

基于USB和构件的嵌入式电子测量工作站设计

介绍了基于USB和构件技术,用于大型工程电控中心测试和监控的嵌入式电子测量工作站.该嵌入式电子测量工作站充分利用了PC机强大数据处理能力和USB总线高速数据传输能力,并将基于构件的软件开发方法应用于嵌入式电子测量工作站软件开发,提高了软件开发效率和代码复用率.该嵌入式电子测量工作站具有功能多、体积小、成本低和携带方便等特点.     

温室无线测控网络信息采集分系统设计研究

把无线传感器网络技术应用于温室无线测控网络信息采集分系统的设计.通过在温室大棚部署具有自组网传输能力的无线传感器网络,结合温室智能控制系统和农业信息专家系统,实现了温室信息采集的自动部署、自组织传输和温室环境的精细化控制.其中基于PC机的优化控制站点完成温室环境控制的智能决策及温室传感信息的海量存储、实时查询、统计分析和图形化显示,系统通过集成GPRS和以太网接口,实现了温室信息的远程访问.     

基于深度残差长短记忆网络交通流量预测算法

针对多步交通流量预测任务中时间空间特征提取效果不佳和预测未来时间交通流量精度低的问题,提出一种基于长短时记忆（LSTM）网络、卷积残差网络和注意力机制的融合模型。首先,利用一种基于编解码器的架构,通过在编解码器中加入LSTM网络来挖掘不同尺度的时间域特征;其次,构建基于注意力机制挤压激励（SE）模块的卷积残差网络嵌入到LSTM网络结构中,从而挖掘交通流量数据中的空间域特征;最后,将编码器中获得的隐状态下的信息输入到解码器中,实现高精度多步交通流量的预测。基于真实交通数据进行实验测试和分析,实验结果表明,相较于原始的基于图卷积的模型,所提模型在北京和纽约两个交通流量公开数据集上的均方根误差（RMSE）分别获得了1.622和0.08的下降。所提模型能够高效且精确地对交通流量作出预测。     

基于核函数法及马尔可夫链的节点定位算法

基于贝叶斯滤波框架,提出了基于核函数法及马尔可夫链的节点定位算法,该算法采用射频指纹匹配技术,使用核函数构建似然函数,充分利用观测与多个训练样本之间的相似性,避免使用先验确定型信号分布模型产生的误差.此外,为提高移动目标的定位精度和定位实时性,该算法还使用马尔可夫链,通过利用目标的历史状态和环境布局等信息对匹配定位的网格搜索空间进行限制,剔除目标移动过程中不可能发生的位置跳变.实验证明,与高斯分布模型相比,所提定位算法具有更高的定位正确率和定位精度.     

基于在线地磁指纹的航迹校准算法

设计一个行人航迹推断定位系统(PDR),该系统包括鞋载可穿戴MEMS惯性传感器模块、蓝牙通信模块、和用于执行校准算法的智能手机端.鞋载惯性导航模块利用位置估算、零速修正和步伐检测等算法获取消防人员位置估计,并通过低功耗蓝牙通信模块将消防员位置估计传到智能手机.在手机端,利用智能手机自带地磁传感器及加速度传感器提取姿态无关的三维地磁指纹,根据姿态无关三维地磁指纹生成正、反向地磁轨迹,将消防员位置估计与地磁轨迹相关联,再通过DTW子序列算法实现地磁轨迹精准匹配,实现消防员航迹校准,从而有效解决惯性导航中累计误差无法消除的难题,最终实现消防员室内复杂场景精确定位.大量测试实验表明,该系统在办公室和超市两种典型应急消防救援场景分别可获得80％绝对误差1.4～2m以内.     

基于接触力学的复杂桩土结构相互作用分析

基于大型通用有限元软件Abaqus对某驳岸码头群桩结构进行有限元计算,采用接触力学算法模拟桩与土体之间的接触作用,建立了考虑复杂接触的三维有限元模型,对桩身弯矩和侧向土压力的分布规律进行了分析,验证了接触力学算法在复杂土与结构相互作用分析中的有效性。     

嵌入式宽带可视电话系统设计及实现

设计及实现了一款基于美国德州仪器公司(TI)TMS320DM6446平台的嵌入式宽带可视电话系统.该嵌入式宽带可视电话系统以TMS320DM6446处理器为核心,提高了可扩展性和平台独立性,通过MSP430子系统等解决了处理器I/O资源有限和降低了对外围低速模块实时控制的复杂度,通过myOPAL的实现提高了本系统的性能和并发处理能力,降低了延时等,实现了视音频双向实时通信.     

基于空间相关性滤波和迭代最小余差剔除NLoS的ToA定位算法

To mitigate the Non-Line-of-Sight (NLoS) error which seriously affects the localization accuracy and robustness in complex indoor environment, a novel Iterative Minimum Residual (IMR) based on the consistency hypothesis of the residual and the error is proposed in this paper. It chooses the best subset of measurements to calculate the coordinates of the unknown node by comparing the residuals obtained with different subsets of beacons. To reduce the time complexity of the IMR algorithm, Spatial Correlation Filter (SCF) is also proposed, which can remove the most serious NLoS distance with low calculation cost. Combined with the proposed SCF and IMR algorithm, nodes can be localized with high accuracy and low time complexity. Experimental results with real dataset demonstrate that the proposed algorithm can identify the NLoS range effectively with about 50% time cost of employing SCF only.     

一种基于中间件的温室远程监测系统的设计与实现

设计并实现了一种基于无线传感器网络(WSN)中间件的温室远程监测系统.WSN中间件位于操作系统和应用程序之间,对网络协议、节点操作系统和硬件底层细节进行屏蔽,为上层应用提供统一的接口和一组公共服务.使用温室WSN中间件,能够方便地根据具体应用需求,对影响作物生长的温室环境因素进行动态、实时地远程监测,从而提高温室生产自动化管理水平.