基于CC2538和Contiki的无线传感器网络设计

无线传感器网络作为物联网技术中非常重要的应用领域,目前受到越来越多的关注。采用TI公司的CC2538芯片和开源物联网操作系统Contiki,配合相应的传感器芯片,设计并实现了可以采集温度、湿度和照度的无线传感器网络,该无线传感器网络的部署为实验室的检测环境提供了更加方便精确的监控手段。

矿井下ZigBee的Mesh网络安全监控系统设计

针对煤矿井下安全监控的需求,通过方案和系统设计、NS仿真分析,开发了一种基于ZigBee技术与Mesh网络相结合的安全监控系统。该系统通过安装在终端节点上的传感器采集井下数据,将采集到的数据通过Mesh网络传输到井上监控中心,实现对井下环境数据的实时监控。该系统具有可靠性高、网络覆盖范围大、移动性好的特点。对煤矿井下安全监控及安全事故的预防具有指导意义。

无线传感器网络中轮询系统控制的实现

无线传感器网络作为下一代的传感器网络,在人们的各个领域和生产活动都有着广阔的应用前景。将轮询服务与无线传感器网络相结合,可以提高系统的资源利用率,能够减少数据业务在进行服务时带来的冲突。介绍了轮询系统的3种服务类型,并对它们进行了性能上的对比。为了能在无线传感器网络中实现不同类型的轮询服务,在设计过程选择TinyOS无线传感网络操作系统作为软件平台,以cc2538cb传感器节点作为硬件平台,在无线传感器网络中构建了一个轮询控制系统。然后通过轮询服务的特性平均排队队长和平均时延,来评判在无线传感器网络中所设计的轮询系统的合理性和有效性。并以设计作为基础,实现混合式、区分优先级的两级轮询服务系统。

基于ZigBee技术的电力设备远程监控系统

为了提高电力设备状态监控的可靠性和便捷性,针对传统的有线网络采集布线复杂和成本高的缺点,设计了一种基于ZigBee无线网络的电力设备远程监控系统。利用TI公司片上系统CC2530芯片作为ZigBee网络的路由器,通过RS485-RS232协议转换器将电表数据读入ZigBee网络,再利用片上系统CC2538芯片作为ZigBee网络的协调器,接收底层模块的数据并将数据上传至上位机以实现数据监控。采用了一种协调器单次问询,从设备周期性回复的通信方式,并在协调器中实现了数据存储、问询判断、掉线重发等功能以使整个系统协同,高效的工作。

基于无线传感器网络的温湿度数据采集平台分析

为了能够实时、高效的采集环境中的温湿度数据,采用了一个以TinyOS为依托的无线传感网络数据采集平台,使用cc2538cb作为传感器节点,运用了blip协议初步完成了对温湿度监测应用程序的开发,实现了点对点通信,并且以轮询服务的机制作为基础,开发了点对多点的通信。实验过程中,通过将多个传感器节点置于不同的实验环境中,根据各节点在不同环境中采集数据的情况,证明了此种设计方法能够应对环境因素多变化的情形,能够成功的完成对环境中温湿度数据的采集,也避免了数据在传输过程中发生丢失的情况。

定向运动设备中无线通信模块的设计

针对目前定向运动设备各站点之间不能相互通信,比赛信息不能及时传输等问题,设计了一种带无线通信模块的定向运动设备,并且详细介绍了ZigBee无线通信模块,给出了该模块的硬件设计和软件设计。本次设计基于CC2538微控制器,并且为了拓展网络覆盖范围,提高通信质量,特别添加了射频范围扩展器CC2592。实际测试结果表明,本次设计的定向运动设备中的无线通信模块通信稳定,通信距离较远,满足实时、准确地传输比赛信息的设计要求,具有很强的实用价值。

基于6LoWPAN和MQTT的寒旱区野外环境监测系统设计

针对我国高寒、干旱地区野外观测体系存在的观测网络地址空间不足,无法与IP网络实现端到端通信的问题,基于6LoWPAN技术设计一种适合高寒、干旱地区的野外环境监测系统。系统基于发布/订阅模式设计,使用MQTT协议实现应用层通信。采用CC2538SF53芯片设计6LoWPAN节点,实现对寒旱区野外环境信息采集;使用iTOP-4412开发板开发网关功能,连通WSN与IPv6网络;选择支持uIPv6的嵌入式系统Contiki作为6LoWPAN节点的操作系统。实验结果表明:该系统实现了寒旱区野外环境信息的自动传输等目标,并且具有地址空间巨大、使用简便、测量精准等特点,可以被广泛应用。

ZigBee无线传感器网络在TWP3风廓线雷达系统中的应用

风廓线雷达状态信息、机房室内外环境信息的采集与上传是十分必要的。传统方案是利用主控计算机串口,采用RS232或RS422等有线通信协议读取这些信息。这种方案存在布线繁琐、计算机串口数量有限、传感器数量不易增加等缺点。ZigBee无线传感器网络是物联网技术中的一种。通过采用ZigBee芯片CC2538将雷达状态监视器和室内外环境信息检测电路板设置为网络终端节点,将雷达主控计算机连接ZigBee通信模块设置为网络协调器,组建了一个小型的星形ZigBee无线传感器网络。该网络通信可靠、布线简单、节省串口、扩容方便,为TWP3风廓线雷达进一步拥抱物联网提供了思路。

OpenThread边界路由器设计与实现

针对目前尚无支持OpenThead协议的边界路由器这一问题,提出并验证一种OpenThread边界路由器设计方案。采用树莓派作为边界路由器的主机端,通过以太网口连接外部IP网络,通过内置WiFi连接专员认证设备;采用德州仪器CC2538微控制器作为边界路由器的协处理器端,接入OpenThread网络;边界路由器的主机端和协处理器端通过USB连接。实验结果表明,该OpenThread边界路由器功能能够实现,节点设备可通过边界路由器连接互联网,并允许外部OpenThread专员设备添加新节点到OpenThread网络中。

多模式无线气象数据采集终端设计

目前在自动气象站中,气象数据的采集大多采用串口服务器或4G通信模块将数据上传到电脑端。气象要素传感器多种多样,现在业务上使用的气象数据采集终端接口繁多、布线复杂、体积过大,且存在可靠性低、功耗高、数据传输方式单一等问题。随着物联网技术的迅速发展,各类传感器通过连接到基于因特网协议(IP)的网络中进行数据交互。通过将物联网技术与地面气象数据采集相结合,设计出一种多模式无线气象数据采集终端,既能满足常规的地面气象数据采集,又能拓展传输方式,不同地区采用不同的模式进行数据上传,可以很好地解决地面气象数据传输中存在的问题。

基于6LoWPAN的无线传感网设计

针对无线传感网端到端通信存在的问题,利用IPv6互联网优势实现IEEE802.15.4协议与IPv6网络的互通。以CC2538为节点芯片,设计基于6Lo WPAN的网络应用模型,实现6LoWPAN传感网络对传感数据的采集、处理和传输功能,并给出了研究思路和实现方法。结果表明,该方案很好地解决了无线传感网端到端通信问题,降低了网络数据互通的难度。

基于ZigBee的无线网络通用数据传输系统设计研究

在ZigBee通信协议的基础上,设计了一种短距离的无线通用数据传输系统。本设计以TI公司的CC2538为硬件平台,利用ZigBee协议栈组建网络实现了无线数据传输。实验证明:该通信系统性能良好,数据传输可靠,具有通用性。

基于6LoWPAN的校园仪器设备监控系统

针对校园仪器设备管理中"数量众多、地点分散、管理手段落后、利用效率低"的现状,结合6LoWPAN无线传感器技术,设计并实现一种基于无线传感器网络的校园仪器设备监控系统。采用CC2538片上系统,通过电流传感器、温湿度传感器获取电流和温湿度信息,利用6LoWPAN边缘路由器传输到远程数据服务器,并提出一种根据电流信息判别设备运行状态的方法,实现对校园仪器设备运行状态的实时监控、记录历史数据和统计分析。系统测试表明,该系统能够满足对校园仪器设备运行状态、运行环境信息的远程监控,有助于实现校园仪器设备精细化管理,提供辅助决策支持。