一种新型的无线传感器网络三维定位算法

节点定位在无线传感器网络的应用中起着重要作用,一直备受学术界和工业界的关注.现有的大多数定位算法针对平面应用而设计,而现实应用中的无线传感器网络节点往往分布在三维空间中,研究三维空间定位更加符合实际节点的应用情况.针对目前三维空间定位算法的不足,提出了一种新型的无线传感器网络三维定位算法.该算法无需额外的硬件支持,根据未知节点通信范围内锚节点数目,建立空间向量模型进行定位;并且在估计未知节点坐标时,根据该未知节点通信范围的锚节点对其所在位置进行约束.仿真结果表明,该算法通信开销小,提高了节点定位覆盖率和定位精度.     

无线温湿度测量传感器网络设计

无线传感器网络是当前信息领域中研究的热点之一,可用于特殊环境实现信号的采集、处理和发送;文中介绍了一种无线温湿度传感器网络的设计,以PIC单片机为核心,利用集成湿度传感器和数字温度传感器设计出了温湿度传感器网络节点的硬件电路,并通过无线收发模块与控制中心通信,讨论和提出了传感器节点的低功耗设计以及数据通信的可靠性方法;该系统稳定性好,通信效率高,可广泛应用于环境检测.     

一种基于RSSI校正的三角形质心定位算法

节点自定位一直是无线传感器网络中的关键,基于接收信号强度指示(RSSI)的定位技术是目前的研究热点,但由于多径、绕射、非视距的影响,产生的距离误差较大.提出了基于RSSI校正的三角形质心定位算法,该算法简单,不增加通信开销,无需硬件扩展.仿真实验表明:该算法较其他算法大大提高精度,适合通信开销小、硬件要求低的无线传感器网络节点.     

基于WSN的汽车尾气监测系统汇聚节点硬件设计

汽车尾气是环境污染的重要来源之一,描述了一种使用无线传感器网络对汽车尾气实时在线监测的方法.为实现系统中汇聚节点需要处理大量数据,通信方式多样的功能,提出了一种以ARM7处理器作为汇聚节点控制器的硬件设计方案.分析了基于无线传感器网络的汽车尾气监测系统汇聚节点的设计需求,进而介绍了其系统构成,最后详细说明了汇聚节点的硬件设计与实现.     

自动抄表系统的无线网状网络设计

介绍基于无线网状网络的自动抄表系统的结构和工作原理;简要介绍中心节点集中器和无线数传模块的硬件设计;详细介绍该无线网状网络采用的改进的动态源路由协议(DSR),给出网络节点通信程序流程;并阐述了该网络通信参考模型中的各层通信协议。     

基于蚁群的无线传感器网络路由算法

针对无线传感器节点能量、通信能力及计算能力有限等特点,将蚁群算法应用于无线传感器网络,提出一种改进的蚁群路由算法,考虑了节点的能量、距离、通信半径和传输方向等参数.实验结果表明:该算法有效地减少了网络能量消耗、节点死亡数、路由跳数和数据传输的路径长度,延长了无线传感器网络的寿命,实现无线传感器网络在通信过程中快速、节能的路由。     

ZigBee线传感器网络在煤矿中的应用

根据煤矿地形特点和矿井分布情况，提出了一种基于ZigBee的无线传感器网络在煤矿安全系统的应用方案。该方案设计的ZigBee无线传感器网络由传感器节点、汇节点和网络协调器组成。负责煤矿各种安全指标信息的采集和传输。主要介绍了该方案中ZigBee无线传感器网络的网络结构、传感器节点的硬件结构和ZigBee模块的软件通信流程。ZigBee技术在该方案中的应用实现了煤矿安全系统的低功耗、低成本，并具有高度的灵活性和可扩展性。     

求解无线传感器网络定位问题的线性规划算法

传感器节点的定位问题是无线传感器网络中的基础性问题之一.提出了一种线性规划算法用于求解无线传感器网络定位问题.该算法利用RSSI值和经验的无线信号传播模型推导出所有可通信节点间距离的相对关系,利用节点的通信半径估算出可通信节点间的距离,并以此为约束条件利用矩形近似圆形,将二次约束的规划问题转化为线性规划问题;求解该线性规划问题便可得未知节点坐标.通过仿真实验,证明了当锚节点分布在网络边缘时该算法能得到较好的定位效果,分析了锚节点分布、锚节点个数、网络连通度等实验参数对定位结果的影响.相比凸规划定位算法,该算法大大降低了求解规划问题的次数,且在相同的实验条件下定位误差更小.     

无线传感器网络汇聚节点USB扩展接口的设计与实现

针对汇聚节点在无线传感器网络中的通信中枢作用,分析了汇聚节点在功能和体积上的要求和特点;为了克服汇聚节点通信方式单一的缺陷,扩展汇聚节点通信方式,增强其通信能力,设计了以Intel PXA270为核心处理器,GL850为扩展芯片的USB HOST接口的硬件扩展方案;结合实际应用的Linux操作系统,进一步分析了该平台下USB主机驱动程序的基本框架;该设计方案已经得到硬件实现,并应用在西北温室群监控系统中;实际应用表明该设计的接口能够进行稳定快速的数据传输。     

基于CC2530的ZigBee协调器节点设计

为了使无线传感器网络节点获得更好的通信效果,给出了采用TI公司的CC2530作为主芯片对ZigBee网络中的协调器节点进行设计的方法。该方法选用TI公司的CC2591作为射频前端芯片,并给出了硬件设计中各功能模块的连接方式,同时对协调器组建网络及子节点通过关联协调器节点接入网络进行了分析。实际测试结果表明,该设计的节点通信距离较远且接收灵敏度高,能适用于智能家居等多种场合。     

基于ZigBee无线传感器网络的起重机监控系统

结合ZigBee无线通信技术,提出一种应用于起重机监控的无线传感网络系统架构。该方案网络节点硬件电路以MC9SDG128为控制器、CC2530为射频收发器,详细规划了网络中节点硬件和软件设计,并介绍上位监控系统。该系统具有低成本、低功耗、易扩展、安全性高等特点,能实时监控起重机的运行状况,可广泛应用于起重机监控系统。     

基于ZigBee无线传感网络的丙酮气体监控系统

针对工业现场丙酮溶剂泄漏带来的安全隐患,以及工业气体监测系统存在布线困难、精度差、可靠性低及成本较高等问题,提出一种基于ZigBee无线传感网络的丙酮气体监控系统,有效地监测工业生产现场丙酮溶剂的泄漏,并及时采取处理措施,增强了工业生产的安全性。     

面向多网关的无线传感器网络多因素认证协议

无线传感器网络作为物联网的重要组成部分,广泛应用于环境监测、医疗健康、智能家居等领域.身份认证为用户安全地访问传感器节点中的实时数据提供了基本安全保障,是保障无线传感器网络安全的第一道防线;前向安全性属于系统安全的最后一道防线,能够极大程度地降低系统被攻破后的损失,因此一直被学术及工业界视为重要的安全属性.设计面向多网关的可实现前向安全性的无线传感器网络多因素身份认证协议是近年来安全协议领域的研究热点.由于多网关无线传感器网络身份认证协议往往应用于高安全需求场景,一方面需要面临强大的攻击者,另一方面传感器节点的计算和存储资源却十分有限,这给如何设计一个安全的多网关无线传感器网络身份认证协议带来了挑战.近年来,大量的多网关身份认证协议被提出,但大部分都随后被指出存在各种安全问题.2018年,Ali等人提出了一个适用于农业监测的多因素认证协议,该协议通过一个可信的中心(基站)来实现用户与外部的传感器节点的认证;Srinivas等人提出了一个通用的面向多网关的多因素身份认证协议,该协议不需要一个可信的中心,而是通过在网关之间存储共享秘密参数来完成用户与外部传感器节点的认证.这两个协议是多网关无线传感器网络身份认证协议的典型代表,分别代表了两类实现不同网关间认证的方式:1)基于可信基站,2)基于共享秘密参数.分析指出这两个协议对离线字典猜测攻击、内部攻击是脆弱的,且无法实现匿名性和前向安全性.鉴于此,本文提出一个安全增强的可实现前向安全性的面向多网关的无线传感器网络多因素认证协议.该协议采用Srinivas等协议的认证方式,即通过网关之间的共享秘密参数完成用户与外部传感器节点的认证,包含两种典型的认证场景.对新协议进行了BAN逻辑分析及启发式分析,分析结果表明该协议实现了双向认证,且能够安全地协商会话密钥以及抵抗各类已知的攻击.与相关协议的对比结果显示,新协议在提高安全性的同时,保持了较高的效率,适于资源受限的无线传感器网络环境.     

一种无线传感器网络节点定位算法的改进

利用无线信号强度实现了煤矿安全监测无线传感器网络（WSNs）节点问的自定位,提出了一种新的节点定位算法,介绍了算法的基本原理和实现方法。该算法不需要任何额外的硬件支持,节点间通信开销少。仿真结果表明：所提出的算法可以有效地提高WSNs节点的定位精度。     

基于无线传感器网络的环境监测系统的设计

文章提出了一种基于无线传感器网络的企业环境监测系统的设计方案,详细阐述了环境监测系统的体系结构以及无线传感器网络节点的硬件设计和软件功能的实现方法。该系统采用低功耗设计,运行稳定、精度高,可实现对企业环境在无人值守下的远程实时监测。     

矿井巷道无线传感器网络监测下位机系统设计

针对目前矿井环境参数监测采用有线通信存在的布线结构复杂、数据采集点固定和容易出现监测盲区的问题.根据矿井巷道环境特点,提出了一种采用Zig Bee技术的适用于煤矿巷道多参数采集的无线传感器网络监测下位机系统设计方案.首先利用多种传感器,通过无线传感器网络实现对井下环境和生产参数的实时监测和智能预警;其次采用Zig Be...     

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。     

无线传感器网络中间件研究进展

无线传感器网络作为一种新兴的技术,受到了学术界和工业界的广泛关注.然而随着传感器网络及其应用的发展,系统的复杂性也随之增加,与传统网络相比无限传感器网络又具有其独特的特征,使得无线传感器网络的程序开发变得更加困难.中间件提供了一个编程抽象,方便了应用程序的开发,缩减了应用程序和底层设备的间隙.针对无线传感器网络的特点,分析了无线传感器网络中间件设计面临的问题,对有关设计方法进行了分类评述,并对几种典型中间件进行了比较,最后从通信范式、QoS支持和安全等方面提出了一些改进思路.     

基于Zig Bee网络的温室节水灌溉系统设计

为了实施有效的温室节水控制,设计了一种基于Zig Bee网络的温室节水灌溉系统。硬件部分以CC2430构建无线土壤水分传感器网络,包括无线传感器节点、控制节点、协调器节点;软件部分包括底层节点数据的采集和传送、协调器节点数据接收和发送、监控终端管理3个部分。采用LabVIEW对上位机监控软件进行了开发,人机交互界面友好。该系统实现了土壤含水量的自动采集,并根据作物的需水状况进行自动灌溉。实验结果表明:该系统具低功耗、低成本、可靠性好、安装维护方便等特点,通过合理设置控制参数,可以实现节水的目的。     

基于Zig Bee技术的大坝安全监测WSNs节点设计

针对无线传感器网络(WSNs)在大坝安全监测中的需求,结合大坝安全监测传感器网络和ZigBee技术的特点,提出一种基于射频芯片CC2430的WSNs大坝安全监测系统解决方案。简要介绍了传感器网络体系结构,重点阐述了其网络节点的硬件设计和软件设计。并在实验室环境下搭建了一个簇-树型传感器网络,对传感器网络进行了测试并对节点进行了标定。实验表明:节点采集传感器数据准确,在实验室环境下数据传输可靠、准确,数据丢失率为0。