基于修剪算法的无线传感器网络能量消耗研究

无线传感网络有大量的传感器节点组成,所以在无线传感网络中传感器节点的能量消耗是主要的能量消耗部分。基于分簇协议引起的负载不均衡现象,采用修剪技术对节点的位置、担任簇头节点的次数和剩余能量三者进行加权和分析的这种能量均衡算法,采用动态调整机制选择簇头节点。实验结果表明该算法增加传感器节点的使用时间,有效延长无线传感网络的寿命。     

携带传感节点高速运动下的运动参数精确测试

传统依据卡曼尔滤波器的运动参数测试算法,受到人体高速运动目标信号模糊以及光电传感器畸变的干扰,测试的结果存在较大的误差问题,存在较大的弊端。提出一种应用光电传感器和优化卡曼尔滤波算法的携带传感节点高速运动参数测量方法,分析了光电传感器检测信号的原理,采用高精密光反射型传感器对携带传感节点运动目标信号进行探测,利用光电传感器探测反射光信号,将携带传感节点运动信号转换为电信号,通过信号调理将电路放大后,采用微控制器完成运动目标信号的采集,通过优化的卡尔曼算法,获取一套递推预测算法,以信号和噪声的状态空间模型为依据,基于前一时刻的预测值和当前时刻的预测值,调整携带传感节点高速运动下人体运动参数变量的预测值,动态调整检测噪声的协方差,对携带传感节点高速运动参数进行准确预测。实验检测结果表明,所提方法可对含传感节点的运动参数进行高效检测,该种算法精度高,可有效的降低高速运动目标的信号模糊和光电传感器畸变等因素产生的误差问题。     

基于改进分布式算法的无线传感网络覆盖盲区检测

在传统的无线传感网络覆盖中,无线传感器节点处于一种随机部署的状态,该种状态下的随机部署不均匀,并且能量消耗比较大,最终导致无线传感网络覆盖出现盲区。本文提出了一种改进分布式算法,能够针对无线传感网络覆盖盲区进行检测,希望相关的研究能够促进无线传感网络盲区检测的发展。     

基于物联网数据融合算法的土壤环境监测系统设计

针对农田土壤环境的数据采集,本文提出了一种改进型的分批估计自适应加权融合算法,算法首先对单个传感节点一段时间内所采集的数据根据容许函数的阈值剔除误差较大的数据,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后,依据权值最优分配原则对每组传感器数据进行组内自适应加权融合,从而计算得到该时刻土壤的环境精确值。实验验证:系统采集到的数据准确可靠,改进算法数据融合易于实现,融合值相对误差值更低,稳健性更好。     

基于无线传感器网络的桥梁结构振动监测系统

提出一种基于无线传感网络的桥梁结构振动监控系统。在传感器网络的节点硬件和软件设计方面,设计实现了基于无线传感网络协议的桥梁结构振动监测系统的硬件和相关软件设计。系统采用CC2420射频芯片和ATmega128L低能耗处理芯片,采用小波压缩方法,满足了震动数据的采集要求。实验结果表明,该系统提高了桥梁结构振动采集的效率,能够很好满足实际的需求。     

基于云计算定量分析的无线传感通信链路优化

对无线传感网络节点异常行为检测与信誉评测标准模糊单一,容易导致分发延迟、丢包以及被恶意攻击等情况的发生。提出一种基于随机性和模糊性云计算定量分析的无线传感网络通信链路优化策略,对每个临近区域内任意相邻的传感器节点进行随机性和模糊性的云计算定量分析,对节点的彼此行为进行监控,计算各传输节点在数据传输中自身对对方的直接信任值和间接信任值,根据合成法则产生综合信任值,优化对数据通信进程。仿真实验表明,优化策略能快速有效识别有用数据和恶意数据,提升通信效率,节省无线传感网络节点能耗,保证了大规模数据传输和融合的安全性和准确性。     

基于多点分层精确氨气检测的规模猪舍智控系统

针对规模化猪舍氨气的控制,采用人工或简单算法精度不够的问题,采用了无线传感网技术,引入精确传输和多点分层的计算方法,提出了在终端节点采集数据递推传输、中心路由节点进行加权分批估计、网关节点负责分析和控制的闭环自控系统的方案,推导了用正负系数算法传输数据的过程,从理论上证明加权估计算法的优点,给出了系统硬件设计,实验结果表明了理论分析的正确性,采用加权估计算法控制的精度偏离阀值小,摆动周期小,通过实验分析了采集节点数量多少对控制精度影响,说明传感器数量多的控制精度更高。     

基于Zigbee无线传感网络的环境监测系统

无线传感网络作为新兴的测控网络技术,是能够自主实现数据采集、融合和传输应用的智能网络应用系统。无线传感网络是逻辑上的信息世界与真实的物理世界紧密结合,从而真正实现”普适计算”模式。目前在节点硬件平台的研究比较少,很多采用国外产品,因此首先对国内外的无线传感节点进行分析,研制了一款无线控制节点,结合无线采集节点组成了一个小型无线传感网络测控系统。实现了采集节点与上住机的通讯,并使用上位机软件对无线数据的传输特性进行了分析和研究,最后通过无线传感网络测控系统对温室的温湿度实施了控制,控制效果良好。     

引入优化压缩思维的无线视频传感器网络路由协议

针对无线视频传感器网络能量异构普遍存在的特点,提出一种引入优化压缩思维的无线视频传感器网络路由协议,确定节点的可压缩性,在簇头节点中完成数据的稀疏以及观测,将少数测量数据发送至汇聚节点,汇聚节点通过采集节点压缩数据的测量向量,进行压缩感知解码,完成数据的压缩以及重构操作。通过蚁群算法获取无线视频传感器网络中最小成本的路径,将数据分组发送至所有邻居节点,蚂蚁依据能量水平的高低确定下一跳,从而更好的完成全网能量均衡,蚂蚁走完所有路径后,对其信息素进行计算,求出信息素的挥发带来的负反馈,给出新的带宽函数以及跳数函数,节点间通过周期性的广播路由更新分组确保路由表的正确性,在路由选择时综合分析带宽与跳数因素,有效提高了无线视频传感器网络的吞吐量。仿真实验结果表明,所提协议可有效均衡网络能耗,延长整个网络生命周期。     

小集群最优特征的传感器节点优化覆盖算法

无线传感器网络中,为最优化地设置传感器节点,实现最优化的节点信息覆盖,同时减少收敛迭代次数。提出了一种基于小集群最优特征的传感节点优化覆盖算法。通过计算每个个体的适应度,淘汰适应度较低的小集群,复制高适应度的个体,并提出用区域覆盖率这一评价指标体系,使用小集群最优特征适应度函数控制算法流程。根本上减少了收敛次数并提高了计算精度。仿真实验表明对无线传感器网络覆盖进行优化设计仿真迭代次数到183,覆盖收敛,新算法的有效覆盖率为91.2%,结果展示了算法在无线传感器网络中具有较好的时效性和应用性。     

基于自适应相位检波的无线网络信道优化设计

根据无线传感网络中簇头点生成过程中的多径能量特性,提出一种基于自适应均衡抵消的相位检波能量检测算法。建立无线传感器网络信号与信道系统模型,设计无线传感器网络信道自适应均衡算法,采用横行型自适应FIR滤波器进行自适应降噪滤波处理。使用相位检波方法对UWB无线传感器网络通信信道进行能量检测和优化设计。实验结果表明通过自适应相位检波能量检测方法,能最大程度上削弱无线传感网络信道慢衰落影响,降低网络功耗,提高能量检测性能和信道传输效率,实现了无线传感器网络信道优化设计。     

基于无线传感器IC的ADC结构研究

无线传感网络的各个传感器节点集成了传感、数据处理、无线通信和电源在一个很小的模块上,功耗是制约着节点寿命的关键因素。ADC作为被感知环境和传感器网络的数据接口,是传感器微节点硬件构成的一个重要器件。文章根据无线传感器网络的结构与特点,定义了应用于无线传感器网络的AD设计要求,同时通过进一步分析不同类型的模数转换器,提出适用于无线传感网络AD的结构。     

基于传感器网络目标节点自定位技术

随着传感器与电子技术的发展,无线传感器网络应运而生。网络节点定位技术是传感器网络中研究的主要技术。本文采用了一种基于三边测量技术和RSSI的定位算法相结合算法对网络的节点进行定位。实验结果表明,本文提出的方法能够有效对节点进行定位,同时减少开销,节约成本。     

基于ZigBee和CDMA的水情远程监测系统设计

针对偏远地区水情数据远程监测的实际需求,文章进行了基于zigbee协议和CDMA通信技术的远程数据采集传输系统的设计开发。以支持zigbee协议的芯片CC2530来构建传感器节点和中心节点,以CDMA无线通信模块构建能与internet进行数据传输的网关。传感器节点采用星型拓扑结构组成无线传感网络后,采集数据传给中心节点,再通过ARM处理器驱动CDMA模块实现数据的远程传输。该监测系统低功耗、易组网、易安装,适合大区域的远程无线实时监测。     

基于EnOcean-ZigBee无线传感器网络在煤矿监测系统的研究

针对我国在开采煤矿过程中人员的安全问题,提出了一种基于En Ocean-Zig Bee无线传感网络的煤矿监测系统。各个传感器节点把采集到的数据通过En Ocean协议汇聚至传感器中心节点,经En Ocean转Zig Bee模块将中心节点的数据通过串口传输至PC,PC利用Lab VIEW进行数据分析、显示,并将其分析结果发送到移动终端。试验表明,该系统采用的双重无线传感技术优势在于超低功耗、无需对传感器供电、安全度高、实时性强,从而为煤矿工作的顺利进行提供了保障。     

基于无线网络的农田信息远程监测系统的设计与开发

为解决目前农田自动监测系统存在的布线困难、成本高和灵活性差等问题,本文构建了基于无线传感器网络的农田信息远程监测系统。该系统的传感器节点负责农田土壤墒情、温度、湿度、光照强度和二氧化碳浓度的采集功能,并通过无线传感网络将数据发送给汇聚节点,汇聚节点通过RS232串口将数据传送给数据监测中心。传感器节点的硬件主要由一个传感器模块、处理模块、无线通信模块和电源模块组成。试验证明,该系统可以实现了对农田信息的远程实时监测,有效提高农田管理的信息化和自动化水平,大大提高了劳动效率,降低了人工劳动强度。     

基于ZigBee的智能家居环境检测系统

文章利用ZigBee自组网技术构建无线传感网络进行信息交互以实现智能家居环境监测.系统硬件以CC2530开发板为核心,通过ZigBee协调器、路由节点以及网络节点组建了无线传感网络,对多个传感器节点进行数据采集,并对采集到的信号进行放大,A/D转换等处理,实现了近距离的节点间无线通信.用户终端通过上位机进行软件代码编写,实现数据的实时显示.系统具有低功耗、低成本、安装方便、小巧美观等优势,适合应用在用户住所进行环境数据的实时监控.     

无线传感网络中的支撑相关集合在图像压缩中的研究

无线传感节点传输数据的时候存在能耗大、供应受限等问题,特别是传递多媒体图像信息的时候,节点承担的能量消耗更大。本文针对图像信息传递情况,在考虑图像本身具有的稀疏性基础上,利用网络节点图像数据稀疏系数构建了一种图像支撑集合稀疏模型。仿真实验证明,本文算法可以有效减少传感器节点在传输网络图像所需的数据传输,具有一定的推广价值。     

基于负载平衡的无线传感器网络路由算法

为了提高无线传感器网络的能量利用率和延长网络的生命周期,本文提出了基于负载平衡的无线传感器网络路由算法。首先,将网络划分成多个网格,根据网格内节点的负载情况定义网格的状态,结合网格的地理位置和网格负载状态选择路由网格;其次,根据节点剩余能量和负载大小在选择的网格内选取一个合适的节点开始数据的收发工作;最后,通过模拟实验将本文算法与GPSR算法和GEAR算法进行比较。仿真结果表明,该算法有效改善了网络的负载均衡,延长了网络的生存期,并提高了网络的吞吐量。     

基于Zigbee的无线传感器网络设计

目前,无线传感器网络已成为世界各国研究的热点,zigbee作为一种短距离无线双向通信技术,基于IEEE802.15.4协议,该技术拥有协议简单、功耗低、组网能力强、网络容量大、时延短、安全、可靠及成本低等优点,被广泛应用于无线传感器网络中。设计基于TI公司的cc2530单片机和zigbee协议栈实现无线传感器网络的组建。无线传感网络利用两个zigbee终端与一个zigbee路由作为节点,通过传感器采集温度,湿度,光强,气体以及人体热释等信息,通过点播的方式将传感器数据传输至协调器,协调器将数据通过串口打印至电脑。实验结果表明:各节点可以稳定的将传感器数据采集并传输至协调器,实现无线传感器网络的组建。