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IEEE802.15.4CSMA/CA机制的无线非均匀传感网络实时性能分析

自从IEEE802.15.4标准发布以来,低功耗、低速率传输的无线传感器网络的应用几乎涉及到现实生活的方方面面,而这个标准的CSMA/CA机制性能分析大部分都是基于均匀、饱和的传感器网络。针对非均匀、非饱和的CSMA/CA机制,提出了一种离散的性能评估方法,采用两个半马尔可夫链来分别表达两组节点的访问过程、一个宏观马尔可夫链来表达信道状态。最大的特点是两组节点被赋予了公平的机会来访问信道,而不存在优先权的问题。基于这个模型,分析了不饱和、无ACK的IEEE 802.15.4信标使能访问机制的数据包传送时间,包括数据包到达率、包大小、节点数量等参数对系统实时性的影响,并且这些分析结果与采用NS-2工具仿真的结果十分吻合。     

栅式电涡流传感器在桥梁挠度测量中的应用

根据桥梁变形的特点提出了一种三点测量法的梁体挠度测量新方法,在沿着桥梁轴线方向上等间隔选取测量点,令每3个相邻的测点为一个测量单元,通过安装在这些测量单元中的栅式电涡流位移传感器可测量得到该单元中间测点相对于两个端点连线的相对挠度,而后可根据这些相对挠度计算出每个测点绝对挠度值;为了验证该方法的有效性,通过在简支梁模型上进行的一系列静态、动态挠度测量实验证明了该方法准确、稳定可靠。     

基于IEEE 802．15．4 CSMA／CA机制的无线非均匀传感网络实时性能分析

自从IEEE802．15．4标准发布以来,低功耗、低速率传输的无线传感器网络的应用几乎涉及到现实生活的方方面面．而这个标准的CSMMCA机制性能分析大部分都是基于均匀、饱和的传感器网络。针对非均匀、非饱和的CSMMCA机制．提出了一种离散的性能评估方法。采用两个半马尔可夫链来分别表达两组节点的访问过程、一个宏观马尔可夫链来表达信道状态。最大的特点是两组节点被赋予了公平的机会来访问信道,而不存在优先权的问题。基于这个模型。分析了不饱和、无ACK的IEEE802．15．4信标使能访问机制的数据包传送时间,包括数据包到达率、包大小、节点数量等参数对系统实时性的影响。并且这些分析结果与采用NS=2工具仿真的结果十分吻合。     

基于队列理论CSMA/CA机制的无线传感器异构机制OSTS的实时性分析

自从IEEE 802.15.4标准发布以来,基于低功耗、低速率传输的无线传感器网络的应用几乎涉及到现实生活的方方面面;但是关于这个标准的CSMA/CA机制大部分都是基于均匀、饱和的传感器网络应用。文中针对非饱和、带缓存的无线传感器异构网络,提出了一种新的异构的CSMA/CA机制OSTS。该机制采用2个马尔可夫链来分别表示异构节点访问信道的过程、一个宏观马尔可夫链来表达信道状态转移,且结合M/G/1/K队列理论分析数据包传送的实时性能,并相应地改进系统的实时性。文中最大的特点是两组非均匀节点被赋予了公平的机会访问信道,而不存在优先权的问题。此外,详细分析了这种机制的数据包传送时间,包括数据包到达率、包大小、节点数量、缓存大小等参数对系统实时性的影响;这些分析结果与我们采用NS-2工具仿真的结果十分吻合。