無線傳感器網(wǎng)絡節(jié)點采集存儲系統(tǒng)設計

針對小范圍內(nèi)周期性數(shù)據(jù)的采集特點,采用改進的免沖突周期調(diào)度算法,實現(xiàn)了無線傳感器網(wǎng)絡中各節(jié)點對信道的時分復用,避免了因監(jiān)聽和對信道的競爭而消耗更多的能量.討論了算法對網(wǎng)絡容量和同步周期的限制,給出了確定累積誤差和同步消息發(fā)布周期的方法.無線收發(fā)模塊采用硬件支持ieee802.15.4協(xié)議的cc2430芯片,設計了滿足該協(xié)議中mac層的各類幀結(jié)構(gòu),以及傳感器節(jié)點和匯聚節(jié)點的通信程序.

提出了一種采用at86rf212芯片的無線傳感器網(wǎng)絡節(jié)點硬件電路設計方案。網(wǎng)絡節(jié)點能工作在780mhz頻段,與ieee802.15.4c標準兼容。首先簡要敘述無線傳感器網(wǎng)絡節(jié)點結(jié)構(gòu),然后介紹了網(wǎng)絡節(jié)點各部分硬件設計,最后提出一套測試指標用以分析網(wǎng)絡節(jié)點的功耗與可靠性。通過實測數(shù)據(jù)表明設計的網(wǎng)絡節(jié)點具備低功耗、高可靠性。

針對溫室環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)的特點,設計了溫室環(huán)境監(jiān)控的無線傳感器網(wǎng)絡方案,采用arm9芯片s3c2440和ti最新的低功耗射頻芯片cc2530設計無線傳感器網(wǎng)絡的匯聚節(jié)點和傳感器節(jié)點。給出了硬件結(jié)構(gòu),設計了傳感器節(jié)點的睡眠-喚醒機制,以及匯聚節(jié)點linux操作系統(tǒng)u-boot的移植。

針對煤礦井下環(huán)境在線監(jiān)測的要求,提出了一種井下實時監(jiān)控無線傳感器網(wǎng)絡節(jié)點的設計方法,詳細介紹了無線傳感器網(wǎng)絡節(jié)點的硬件組成和軟件設計。該節(jié)點通過微控制器和無線傳輸模塊實時采集、處理、傳輸井下工作面的瓦斯?jié)舛取o濃度、溫度、濕度等數(shù)據(jù)。測試結(jié)果表明,該節(jié)點控制方便、工作穩(wěn)定,能實現(xiàn)可靠的無線網(wǎng)絡傳輸。

傳感器節(jié)點是構(gòu)建無線傳感器網(wǎng)絡的基本硬件單元。為了擴展無線傳感器網(wǎng)絡的應用范圍,本文為mica2傳感器節(jié)點設計了具有采集和播放語音能力的擴展模塊。文章首先介紹該語音模塊的邏輯結(jié)構(gòu)和工作過程,然后給出模塊中語音接口部分的fpga設計。該設計采用了時鐘門控和電路資源共享等技術,具有低功耗和高可靠性特點,只需對fpga作少量修改即可適用于不同類型的傳感器節(jié)點。

綜合了傳感器技術、嵌入式計算技術、分布式信息處理技術和通信技術等多學科領域的無線傳感器網(wǎng)絡已經(jīng)引起了人們的極大關注。它在國防軍事、環(huán)境科學以及智能家居等領域有著廣泛的應用,由于其通常運行在人不能或不便接近的環(huán)境,能源無法替代,因此,設計合理的網(wǎng)絡節(jié)點成為無線傳感器網(wǎng)絡的關鍵問題。文中提出了以射頻芯片cc2430為核心,配合微處理器的zigbee無線傳感器網(wǎng)絡節(jié)點設計方案,論述了系統(tǒng)的構(gòu)成和工作原理,對系統(tǒng)硬件電路和軟件設計作了說明。

介紹了一種利用音頻信號實現(xiàn)節(jié)點間距自主測量的無線傳感器網(wǎng)絡節(jié)點。節(jié)點硬件系統(tǒng)包括dspic6014a微控制器,512kb的sram,2.4g波段的rf收發(fā)模塊、音頻收發(fā)模塊及電源管理模塊等。節(jié)點通過測量rf同步信號與音頻信號的時間差來測量節(jié)點間的間隔距離。與國內(nèi)外的研究相比,節(jié)點可以自主完成測距信號的采集、存儲和數(shù)據(jù)分析、計算工作。節(jié)點通過采用多次測量數(shù)據(jù)累加平均及iir數(shù)字濾波技術提高了測距信號的信噪比,利用幅度分析實現(xiàn)了測距信號的到達時刻判別。測試數(shù)據(jù)表明,該節(jié)點最遠測距距離可達30m,誤差小于3%。

針對傳統(tǒng)電梯跟蹤系統(tǒng)成本較高、移動性差和安裝維護困難等問題,提出了一種基于無線傳感網(wǎng)絡(wsn)的新電梯跟蹤系統(tǒng)。該系統(tǒng)適當?shù)卦O置telsob傳感器節(jié)點發(fā)射的能量值,利用micaz傳感器節(jié)點和telsob轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點判斷電梯操作行為,并通過tel-sob匯聚節(jié)點跟有線網(wǎng)絡連接和采用c++設計的上位機軟件遠程顯示電梯運行狀況。研究結(jié)果表明,該系統(tǒng)簡單、可擴展性強、成本低,具有可視化上位機顯示界面。

針對核電站運行環(huán)境復雜,人員難以靠近等特點,提出基于無線傳感器網(wǎng)絡的核電裝備狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng),采用lm3s1138和cc2420作為無線傳感器網(wǎng)絡的主要硬件。核電設備監(jiān)測系統(tǒng)對實時性要求特別高,為此采用分層路由協(xié)議teen,并為每個節(jié)點設置一個計數(shù)器。通過matlab虛擬仿真平臺和現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集表明,此系統(tǒng)能夠?qū)π盘枌崿F(xiàn)有效的采集。

基于無線傳感器網(wǎng)絡的光強環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)設計

為克服傳統(tǒng)有線隧道施工監(jiān)控系統(tǒng)存在的不足,利用無線傳感器網(wǎng)絡的結(jié)構(gòu)靈活、易于布局等優(yōu)點,提出了一種基于無線傳感器網(wǎng)絡的隧道施工監(jiān)控系統(tǒng)設計方案。從節(jié)點的軟硬件實現(xiàn)、無線傳感器網(wǎng)絡組網(wǎng)、網(wǎng)關的選擇及上層監(jiān)控軟件系統(tǒng)的設計上討論了隧道施工監(jiān)控系統(tǒng)的實現(xiàn)。實驗結(jié)果表明,與傳統(tǒng)有線監(jiān)控相比,該系統(tǒng)對環(huán)境監(jiān)測更加準確,便于部署,易于擴展,成本更低,提高了隧道施工的安全性。

將無線傳感器網(wǎng)絡技術應用于溫濕度測量,實現(xiàn)遠程實時監(jiān)控,設計了基于無線收發(fā)芯片nrf401的現(xiàn)場溫濕度測量的無線傳感器網(wǎng)絡節(jié)點,詳細介紹了節(jié)點系統(tǒng)的軟硬件實現(xiàn)。

針對目前火災監(jiān)控系統(tǒng)存在的不足,提出了一種基于無線傳感器網(wǎng)絡的設計方案。系統(tǒng)實現(xiàn)了對監(jiān)控目標的煙霧濃度,溫度的實時監(jiān)測,采用了基于最小跳數(shù)的路由協(xié)議,每個節(jié)點只需記憶自己的轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點集,網(wǎng)絡中的數(shù)據(jù)都是沿著最短路徑進行傳輸。系統(tǒng)滿足了火災監(jiān)控的要求,安裝簡單方便,靈敏度高,穩(wěn)定性好。

無線傳感器網(wǎng)絡節(jié)點是一個微型嵌入式系統(tǒng),有采集、發(fā)送、接收數(shù)據(jù)等功能,本文以無線通信技術為基礎設計網(wǎng)絡接收節(jié)點,采用rf射頻接收芯片t5743的網(wǎng)絡接收節(jié)點,達到了網(wǎng)絡節(jié)點數(shù)據(jù)的短距離接收,并降低接收數(shù)據(jù)的誤碼率,實現(xiàn)傳感器數(shù)據(jù)無線通信。

計算機與數(shù)字工程 收稿日期：2018年1月11日，修回日期：2018年2月15日 基金項目：總裝預研基金項目（編號：9140a06040313jb11084）；信息保障技術重點實驗室開放基金項目（編號： kj-14-104）資助。 作者簡介：葉清，男，博士，副教授，研究方向：無線傳感器網(wǎng)絡安全。薛瓊，女，碩士，工程師，研究方向：自動化、軍事 網(wǎng)絡工程。吳倩，女，研究方向：軍事裝備工程與技術保障。 ? 1引言 無線傳感器網(wǎng)絡 ［1］ 是一種具有信息采集、處理 和傳輸功能的綜合信息系統(tǒng)，能夠?qū)崟r獲取目標信 息，并實現(xiàn)信息的交互，其在軍事、環(huán)境監(jiān)測預報、 健康護理等多個領域具有非常廣闊的應用前景 ［2］ 。 無線傳感器網(wǎng)絡由于無線通信方式及自身資源受 限等原因容易遭受各種安全威脅，其中源節(jié)點位置 隱私問題已成為制約其實際部署應用的主要障礙 之一。無線傳感器網(wǎng)絡具有不

基于無線傳感器網(wǎng)絡的貨運列車軸溫探測系統(tǒng)的設計 作者:張矢邵汝峰張彪徐曉輝來源:現(xiàn)代電子技術錄入:隨風 designofaxle-temperaturedetectsystembasedonwirelesssensornetwork 摘要隨著鐵路高速重載戰(zhàn)略的實施,準確地檢測列車軸溫關系到鐵路運輸?shù)陌踩?針對貨運 列車的特點,分析了傳統(tǒng)軸溫檢測方式存在的各種缺陷,提出了一種基于無線傳感器網(wǎng)絡的貨運 列車軸溫探測系統(tǒng)的設計方法.該系統(tǒng)采用msp430單片機和nrf905無線通信模塊,安裝于貨 車車廂底部,可通過自組織的方式形成網(wǎng)絡,具有可靠性高、節(jié)點成本低、網(wǎng)絡可擴展性好、生 存周期長等優(yōu)點. 關鍵詞：軸溫檢測,無線傳感器網(wǎng)絡,貨運列車,節(jié)點 鐵路列車在高速運行過程中，車輛走行部分各軸承的溫度會不斷升高，當

隨著鐵路高速重載戰(zhàn)略的實施,準確地檢測列車軸溫關系到鐵路運輸?shù)陌踩?。針對貨運列車的特點,分析了傳統(tǒng)軸溫檢測方式存在的各種缺陷,提出了一種基于無線傳感器網(wǎng)絡的貨運列車軸溫探測系統(tǒng)的設計方法。該系統(tǒng)采用msp430單片機和nrf905無線通信模塊,安裝于貨車車廂底部,可通過自組織的方式形成網(wǎng)絡,具有可靠性高、節(jié)點成本低、網(wǎng)絡可擴展性好、生存周期長等優(yōu)點。

針對大田應用中傳感器多樣、低功耗、低成本、通信可靠等要求,設計了一款無線傳感器網(wǎng)絡節(jié)點。節(jié)點以msp430f1611單片機為核心,si4432作為無線通信模塊,采用太陽能板和可充電式鋰電池互補供電的方式提供電源。同時,選用了擾動觀察法作為太陽能最大功率跟蹤算法(mppt算法),采用了周期性采樣策略,并對相鄰節(jié)點數(shù)據(jù)進行組合的數(shù)據(jù)融合方法。本文測試并分析了節(jié)點的功耗、通信距離與丟包率之間的關系及太陽能充電時間等。結(jié)果表明,該設計具有通用性強、功耗低、充電快、通信可靠等特點,能夠滿足農(nóng)業(yè)大田信息采集的應用要求。

無線傳感器網(wǎng)絡是一種集成了計算機技術、通信技術、傳感器技術的新型智能監(jiān)控網(wǎng)絡。本文分析了zigbee無線傳感器網(wǎng)絡的結(jié)構(gòu),并研究了采用zigbee技術如何建立無線傳感器網(wǎng)絡,及實現(xiàn)終端節(jié)點和協(xié)調(diào)節(jié)點的通信。

介紹了一種基于無線傳感器網(wǎng)絡(wsn)的智能溫度測量系統(tǒng)。系統(tǒng)通過數(shù)字多點溫度計來獲取溫度信號,并通過wifi傳遞到risc微處理器arm中。數(shù)據(jù)存儲在一個由微處理器控制的,基于iis總線標準的sd卡。完成數(shù)據(jù)采集的軟件設計,linux操作系統(tǒng)在arm硬件平臺的移植以及基于linux操作系統(tǒng)和sd卡協(xié)議的sd卡和sdwi-fi設備驅(qū)動程序的開發(fā)。最終實現(xiàn)人機交互的功能。

介紹了一種采用smic0.18μmrfcmos工藝,設計了一種應用于2.4ghz無線傳感器網(wǎng)絡soc芯片的射頻發(fā)射機上混頻器模塊電路單元,其中轉(zhuǎn)換增益為-6.3db,輸入1db壓縮點為-4.6dbm。工作電壓為1.8v,功耗為5.4mw,工作頻率范圍為2.4~2.4835ghz,工作溫度范圍為-20~+80℃低功耗的上混頻器。上混頻器芯片的面積為0.56mm2。

http://www.***.*** -1- 基于無線傳感器網(wǎng)絡的智能建筑安防系統(tǒng)研究１ 鄧瑩，張麗，劉有源 武漢理工大學物流工程學院，湖北武漢(430063) e-mail：nomad_dg@126.com 摘要：傳統(tǒng)的基于電話線或總線式的智能建筑安全防范系統(tǒng)存在通信堵塞或布線困難等問 題。本文將無線傳感器網(wǎng)絡引入智能建筑安全防范系統(tǒng)，提出了基于無線傳感器網(wǎng)絡的智能 建筑安全防范系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)和具體實現(xiàn)方法。系統(tǒng)充分發(fā)揮無線傳感器網(wǎng)絡組網(wǎng)方便、靈 活等特點，利用大量分散布置的無線傳感器收集各類信息并通過匯聚結(jié)點(基站)傳送給中心 計算機進行處理，根據(jù)處理結(jié)果作出相應的反應、處理。本文詳細探討了網(wǎng)絡系統(tǒng)的構(gòu)成、 信息的收集和處理。 關鍵詞：無線傳感器網(wǎng)絡，智能建筑，安全防范系統(tǒng) 1.引言 智能建筑（intelligentbuilding）是信息時代