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.     

基于时空滤波的无线传感器网络抗差节点定位算法

针对无线传感器网络的最小二乘定位算法抗差性的不足,提出了一种基于时空滤波(STF)的抗差性加权最小二乘(WLS)节点定位算法--STLS.该算法基于空间域滤波的数据一致性检测算法利用相邻节点间必须满足的几何约束关系,采用优化矩阵操作,剔除粗差邻居节点,其计算复杂度为多项式的平方.通过使用具有2步收敛特性的DFP算法,最小化目标代价函数,实现节点的快速定位.实验结果表明,在均匀网格拓扑或各向异性C型网格拓扑下,该算法均可有效识别和剔除测距低估粗差点,其定位精度明显优于未进行空间一致性检测的加权最小二乘定位算法,当网络平均连通度较低时,该优势表现得尤为明显.     

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.     

网络计算机中IC卡读写器子系统设计

针对网络计算机安全问题,提出了一种完整的智能IC卡读写器子系统设计方案。此方案讨论了基于单片机的IC卡读写器硬件和软件设计、基于PC/SC行业规范的读写器驱动程序设计和IC卡的软硬件选取。     

煤矿瓦斯报警无线传感器网络节点设计与实现

针对矿用瓦斯监控设备采用有线方式传输信号存在的弊端,将无线传感器网络技术应用于煤矿实时监控中,设计了一个便携式瓦斯传感器网络节点。该节点装置能够完成瓦斯浓度监测及超标报警、井下人员的实时信息采集和定位等,既可以用于工作人员查看周围环境,也可以实现远程实时监控。详细介绍了节点系统的软硬件实现。     

基于图谱分解的无线定位算法

基于有监督学习的射频指纹定位方法是室内高精度无线定位技术的一个研究热点. 针对有监督学习方法存在训练数据集采集代价较高的问题, 本文提出了一种基于半监督学习的室内无线定位算法. 该算法采用基于Laplacian矩阵谱分解的方法获取训练数据在特征向量空间上的表示, 然后通过有标记数据在特征向量空间上的标记对齐, 实现对未标记数据的标记. 实验结果表明, 仅需少量的有标记数据(20%左右), 便能以较高的精度(80%左右)实现对未标记数据的标记, 从而有效降低了训练开销.     

基于均值漂移和联合粒子滤波的移动节点定位算法

针对无线传感器网络移动节点定位面临的高精度和实时性要求,把均值漂移算法引入联合粒子滤波(Joint ParticleFilter)框架.提出了基于均值漂移和联合粒子滤波的移动节点定位算法.它使用均值漂移算法构建粒子滤波的建议分布,通过有效利用最新观测信息,提高粒子状态估计的准确性,使得采样粒子的状态分布与后验概率分布更接近,减少了状态估计必需的粒子数目.该算法还提出了基于虚拟海明距离和交互势的权重计算方式,减少相邻移动节点间的干扰.仿真实验结果表明,基于均值漂移算法和联合粒子滤波的移动节点定位,可获得比基本粒子滤波更高的定位精度,其定位精度与无味粒子滤波(Uscented Particle Filter)相当,而计算开销比无味粒子滤波减小至少50%.     

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.     

一种基于网络密度分簇的移动信标辅助定位方法

现有移动信标辅助定位算法未充分利用网络节点分布信息,存在移动路径过长及信标利用率较低等问题。该文把网络节点分簇、增量定位与移动信标辅助相结合,提出了一种基于网络密度分簇的移动信标辅助定位算法(MBL(ndc))。该算法选择核心密度较大的节点作簇头,采用基于密度可达性的分簇机制把整个网络划分为多个簇内密度相等的簇,并联合使用基于遗传算法的簇头全局路径规划和基于正六边形的簇内局部路径规划方法,得到信标的优化移动路径。当簇头及附近节点完成定位后,升级为信标,采用增量定位方式参与网络其它节点的定位。仿真结果表明,该算法定位精度与基于HILBERT路径的移动信标辅助定位算法相当,而路径长度不到后者的50％。     

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.