基于STM32的低功耗无线传感器节点的设计与实现

无线传感器网络集成了传感器,嵌入式计算机和通信技术,具有广阔的应用前景。由于传感节点的硬件资源有限,如何采取有效措施降低网络的能耗以延长其工作时间是一个关键的问题。本文着重介绍了一种基于STM32L152VBT6芯片的超低功耗传感器节点的设计。为实现超低功耗的无线传感器网络的开发与应用提供了硬件支持。     

对无线传感器网络MAC层协议优化的研究与设计

随着物联网技术的发展,无线传感器网络的应用越来越广泛,它由传感器节点组成,相互协作,采集、发送数据。而MAC层协议主要是优化网络吞吐量,实现高效的通信机制。本文主要研究对MAC层协议的优化设计。     

无线传感器网络LEACH算法改进及其仿真

为最大限度延长网络寿命,本文在选取簇头节点时引入节点的剩余能量和节点的集中度,对无线传感器网络LEACH算法进行改进,提出一种新的无线传感器路由算法LEACH-EC.该算法与现有LEACH算法主要有两点不同:1)根据节点的剩余能量选取簇头节点;2)选取周围区域分布密集的节点作为簇头节点。仿真实验结果表明,LEACH-EC算法能有效均衡网络节点能量消耗和延长网络生命周期。     

无线传感器网络定位技术浅析

无线传感器网络作为一种全新的信息获取和处理技术在目标跟踪、入侵检测及一些相关领域有着广泛的应用前景。然而,定位技术是无线传感网络的基础技术,对无线传感网络后续工作的开展及应用起着关键的支撑作用。首先,传感器节点必须明确自身位置才能详细说明"在什么位置发生了什么事件",从而实现对外部目标的定位和跟踪;其次了解传感器节点的位置分布状况可以提高网络的路由效率,从而实现网络的负载均衡及网络拓扑的自动配置,改善网络的覆盖质量。无线传感器网络定位是非常必要的。本文首先分析无线传感器定位的现状,分析其定位存在的问题和困难,然后对几种典型算法进行比较,比较其优缺点并提出改进方案。无线传感器网络定位最简单的方法是为每个节点装载全球卫星定位系统(GPS)接收器,用以确定节点位置。但由于经济因素、节点能量制约和GPS对于部署环境有一定要求等条件限制,导致方案的可行性较差。因此,一般只有少量的节点通过装载GPS或通过预先部署在特定的位置获取自身的坐标。     

基于移动预测的海上无线传感网络分簇算法

拓扑是无线传感器网络研究的重要内容之一,作为网络的最底层直接影响到数据链路层和介质访问层的性能,同时对能量消耗也有重要影响。近来,无线传感网逐渐应用到海洋环境中,其中涉及的主要问题有,节点时时移动使得网络拓扑频繁变化,以及节点的能耗问题,针对移动性,本文采用基于移动状态的移动模型对海上环境进行模拟,考虑节点能量有限,采用改进的LEACH算法优化网络拓扑达到节能目的。最后对提出的算法进行仿真。     

嵌入式无线养殖场监控系统的研究与设计

对养殖场环境数据进行无线监测是实现养殖场环境参数调整自动化、智能化的趋势。文章设计的养殖场监控系统以多传感器技术为支撑,底层采用Zigbee无线传感网络采集并发送环境数据,同时利用无线Wi Fi传输底层数据,实现了对养殖场环境信息检测和实时视频传输。为解决养殖场中多传感器监测数据的融合精度低的问题,文章提出了一种改进型的分批估计融合算法,算法首先对单个传感节点一段时间内所采集的数据采用模糊集理论根据容许函数的阈值剔除误差较大的传感器数据,然后对该传感器的数据进行分批估计得出该节点某一段时间内的最优估计值,以此得到该区域所有传感节点最优估计值。文中简述养殖场监控系统设计的总体思路和架构,主要讨论数据传输和融合算法的改进。     

无线传感器网络优化覆盖研究

随着微机电技术、嵌入式计算机技术、分布式信息处理、无线电通信、传感器技术等关键技术的发展与成熟,无线传感器网络技术得到极大发展,无线传感器具有低耗能、体积小、支持短距离通信、价格便宜等特点,能够进行数据收集、数据通信、数据处理等处理。无线传感器网络具有较强的环境适应能力,尤其在资源少、环境恶劣的无人区域具有较好的应用前景。该系统广泛应用与城市管理、军事国防、抗震救灾、消防反恐、环境监测、危险区域监测等诸多的区域。然而单个节点感知能力有限,很多情况下需要多特殊节点进行多重覆盖,提高对该节点的信息感知能力,因此,优化无线传感器网络覆盖显得至关重要。本文主要介绍现行无线传感器网络优化覆盖的虚拟力算法和多重覆盖算法,以期与对无线传感器网络性能的提高。     

基于无线传感器网络的奶牛舍环境监测系统设计

现代精细化奶牛养殖模式对奶牛场舍内环境信息获取的要求越来越高。为实时、有效获取牛舍内环境信息,笔者设计了基于无线传感器网络的牛舍环境监测系统,选用CC2530、CC2592芯片和LTM8901等传感器构建了由传感器节点、路由器节点、协调器节点和监控中心组成的环境监测系统,分析协调器节点、传感器节点的组网和入网过程。该系统运行成本低、适应性强,具有一定参考价值。     

节点可唤醒WSN低成本网关的设计

本文设计了一个低成本网关,用于唤醒无线传感器网络中正在休眠的节点。网关中嵌入了HTML代码,在连接路由器并进行域名映射后,便可通过电脑或者手机访问该域名进入监控主页,实现对现场休眠节点的远程唤醒。该网关采用以太网模块组建小型网络,连接路由器实现内网和外网通信,板上的2.4G模块用与现场的无线传感网通信。该设计成功实现了监控中心对于现场节点的远程控制,并且在实现功能的前提下,控制了成本。     

手持智能化无线传感网信息管理平台设计

本文针对目前传感器网络管理与监测平台大多数以PC为主,提出设计了一种以ARM11芯片,Android2.3嵌入式操作系统为核心的手持智能化无线传感网监控平台,该平台体积小,重量轻,可同时对多个传感器节点进行监控,并结合GPRS网络,Internet网络,实现了对各传感器节点的智能化管理和操作。     

WSN中的自适应机会路由

在一个资源有限的无线传感网里,通信的能耗是需要慎重分配的。因此,有必要设计出一个能效最大化且传输成功率高的路由机制。机会主义路由(Opportunistic Routing)[1-2]已经提出了一种有效的方法开发无线传感网的时间和空间特性。OR(Opportunistic Routing)一个重要的方面是协调各潜在中继节点。在本文中,我们提出了一种自适应在线质量分值所有潜在中继节点,可以进一步减少无线传感器网络中端到端延迟提高数据包的成功率和能效。     

基于无线传感器网络的产蛋鸡舍环境监测系统设计

为了提高产蛋鸡生长和生产品质,笔者以CC2530及CC2591模块为核心,设计了一种基于无线传感器网络的鸡舍环境监测系统,根据鸡舍环境参数特点,选取MQ137等元件实现协调器节点和传感器节点的硬件设计,并讨论协调器节点和传感器节点的软件设计流程,分析系统的信息预警机制,最终实现由协调器节点、路由节点、传感器节点和用户管理平台等组成的鸡舍环境监测系统。该系统性能稳定、可靠,对实施鸡舍内环境监测具有一定的实用价值。     

无线传感器网络时钟同步协议研究

无线传感器网络应用的出现,使无线传感器网络中传感器节点的时钟同步技术变得越来越重要。本文旨在回顾一些主要的时钟同步协议,然后从拓扑结构方面对这些协议进行分类,并基于准确性、鲁棒性、计算负载三个标准对这些协议进行分析和比较。     

一种远程裁断机健康监测系统

柔性材料裁断机械是轻工业的一种重要设备,如何及时掌握裁断机械运行状态则是保证现代化连续大生产的重要保证,本文提出了一种远程监控系统,利用物联网技术,建立现场信号的无线传感器网络,各传感器节点采集设备运行参数,并以无线的方式将数据发送至汇集节点,汇集节点接入Internet,并将各数据发送至远程,实现裁断机的全自动化及管控信息化。     

基于无线传感器网络的大气环境监测系统

基于无线传感器网络的大气环境监测系统由传感器网络节点、嵌入式网关和监测中心三部分组成。其中,传感器网络节点以ATmega16单片机为控制核心构成,配置了符合环境监测标准的各种传感器,可对10种大气环境变量和气象参数连续自动监测,并采用ZigBee无线通信模块将环境数据传送到嵌入式网关。该网关以S3C2440A处理器和嵌入式Linux操作系统为平台,还配置了触摸式人机界面,不仅能采集大气环境数据,还可接入Internet,实现大气环境变量和气象参数值远传。监测中心接收嵌入式网关上传的环境监测数据,存入基于Access 2007的大气环境信息关系型数据库,并提供查询等数据管理功能。     

基于RFID传感器网络的多阅读器低功耗防碰撞算法研究

目前基于RFID传感器网络的防碰撞算法在应用中存在功耗高,时间同步难,读取效率低等问题。本文针对上述问题提出了一种双信道防碰撞算法,该算法结合以智能节点为主的RFID传感器网络体系架构,通过无线传感网(WSN)信道分配专用采集时隙来控制RFID系统信道的读取,实现网络的时间同步,使RFID传感器网络中的智能节点碰撞减少,并将专用采集时隙在RFID采集部分再次细化,从而提高智能节点的读取效率,降低智能节点的能耗。仿真结果表明,与现有的基于RFID传感器网络防碰撞算法相比,该算法有效地降低了RFID传感器网络中智能节点的能耗。     

DSMAC:传感器网络中的一种节能的MAC协议

本文主要介绍一种用于无线传感器网络中的MAC协议—DSMAC。它是专门为事件驱动和极低能耗的传感器网络设计的。其中一个关键的技术就是它使用动态睡眠方案来节约能源。实验显示,DSMAC协议比以往任何的方法都更高效,非常适合长期进行监控的网络。     

基于Linux系统的4G-WSN无线网关的设计

本文介绍了一种基于嵌入式Linux操作系统和4G通信技术的无线网关。网关实现无线传感器网络通信、串口通信、4G移动通信以及自身与数据采集节点的无线通信,实现无线传感器网络到4G网络的协议转换。硬件上可根据实际需要搭配多种不同频率的无线通信模块、4G模块;软件上采用嵌入式Linux操作系统。测试表明,该网关具有实时传输能力强、丢包率低、硬件模块可变、二次开发方便、通用性强等特点。     

基于ZigBee的温湿度监测系统设计

本文提出一种利用新型低功率、低成本的ZigBee无线网络技术来实现分布式温湿度检测系统的方法。该方法采用一款含有已校准数字信号输出的温湿度复合传感器芯片DHT11作为数据采集单元,采用符合ZigBee标准的CC2530射频芯片作为数据传送单元。在IAR开发环境下编写和编译传感器节点程序,实现无线传感器网络采集温湿度信号及传感器节点之间的数据传输功能。     

探究无线传感器网络的管理技术

我国的经济不断发展,信息技术水平不断提高,无线传感器网络技术也取得了重大的突破。值得注意的是,我国对无线传感器网络的管理水平还有待加强,在一定程度上阻碍了无线传感器网络的进一步发展,对此相关的技术人员应该探讨科学的管理技术,提高管理水平。本文将具体探讨无线传感器网络的管理技术,希望能为相关人士提供一些参考。