移动自组织网络和无线传感器系统

电子科技大学于2018年10月9~12日在四川成都市举办第15届移动自组织与传感器系统国际会议。本次会议的主办单位为IEEE Computer Society。会议由电子科技大学计算机科学与工程学院承办,戴元顺教授担任大会主席。

微型温差电池的无线传感器节点自供电系统

伴随全球性的能源危机,利用环境中的动态能量为无线传感器网络供电已经成为一种趋势。本文设计了一个基于BQ25504芯片的无线传感器节点自供电系统,该系统可以在330mV电压下启动,在工作时以最大功率跟踪方式采集低至80mV的温差能量,并能够动态地将能量通过能量缓冲器电路供给无线传感器节点使用。该系统有效地解决了基于微型温差电池的无线传感器节点自供电的问题。

无线传感器网络操作系统中抢占式任务调度策略

提出了一种基于优先级的抢占式无线传感器网络操作系统调度策略IS-EDF,并在TinyOS上进行实现.提出的调度策略通过动态调整执行任务的优先级,可以有效地保证重要任务的实时性,改善无线传感器节点在任务负载较重情况下的系统响应性能;在节点处于轻负载或者空闲情况下,通过将节点带入睡眠状态,保证了无线传感器节点的节能.通过实验和仿真可以得出,提出的任务调度策略,在总能耗增加很少的代价下,可以有效地提高系统在运行负载较重情况下的系统响应性能.

基于Zigbee无线传感器网络的温室测控系统

为了克服有线测控系统接线复杂和抗干扰性差的缺点,开发了一种基于Zigbee无线传感器网络的温室测控系统。测控系统由上位PC机、基于CC2430的中心控制节点和传感器节点以及传感器模块组成。在分析温室测控系统特点的基础上,确定采用星形网络拓扑结构。搭建了具有1个中心控制节点和6个无线传感器节点的无线传感器网络。设计了温度、湿度和光照度传感器节点的硬件电路。用C语言在IAR Embedded Workbench for MCS-51 Evaluation环境下开发无线传感器节点程序。基于Visual C++6.0平台开发了上位机控制系统软件。将6个传感器节点均布在70 m×10 m温室中进行了试验,温度、湿度和光照度误差均在3%之内。

移动无线传感器网络系统的物理层安全性能分析

随着下一代移动通信技术的发展,移动无线传感器网络系统成为当前研究的热点。但是由于传感器网络信道具有开放性、终端和网络架构存在移动性和多样性,移动无线传感器网络系统中的安全问题面临严峻的挑战。本文基于Wyner窃听模型,研究了2-Nakagami信道下移动无线传感器网络系统的安全性能。分别推导出平均安全容量ASC(Average Secrecy Capacity)、安全中断概率SOP(Secrecy Outage Probability)以及非零安全容量SPSC(Strictly Positive Secrecy Capacity)的闭式解析表达式。然后在不同条件下,通过Monte Carlo仿真,对系统的安全性能做了验证分析。

工业锅炉无线传感器数据采集系统的研制

为实现稳定、可靠、功耗低的工业锅炉现场数据采集无线化,本文设计了一套基于DSP的无线传感器数据采集系统。该系统采用基于915MHz频段的无线自主网络技术,通过对数据通讯协议、硬件电路的优化设计,实现在连接不高于32个无线传感器条件下,节点最大丢包率小于0.01%的通讯效果;系统安装于现场的各个模块采用防爆结构设计,适于危险环境的使用。每个传感器+节点采用充电电池自主供电,电池更换周期在常温环境达到180天。传感器信号最小采集周期为20ms,发送周期1s。该系统能充分满足工业锅炉现场的传感器数据采集、传输要求。

基于数据压缩技术的无线传感器监控系统的节能策略研究

无线传感器网络因其网络自组织,组网灵活,价格低廉等优点得到广泛的应用。但是无线传感器网络能源有限的缺点很大的制约着该技术的发展,所以无线传感器网络的节能技术受到研究者们越来越多的关注和重视,很多节能策略和算法随之而出。但是很多节能算法在考虑减少能耗的时候没有考虑系统可靠性的问题,这就使得应用该技术可能会导致系统可靠性降低。为提出一种基于数据压缩技术的节能策略,在一般的数据压缩技术的基础上,利用新的节能机制,提出一种可以根据条件决定系统在正常工作状态和节能工作状态之间合理切换的节能策略。根据合理的设计,可以使得无线传感器网络监控系统利用数据压缩技术来实现生命周期的延长。最后通过公式推导和仿真实验证明该节能策略确实提高了系统的生命周期。

基于无线传感器技术的温室自控系统的设计与实现

当前，全世界进入节能环保的新阶段，越来越多的粗犷式的农业生产会被精细农业生产所替代。温室生产在当下和未来都将是农业生产的重要需求。而温室在农业生产中往往都是由人工控制，对于自然环境变化往往是靠人的观察、分析、判断能力来决定农业生产，可以说精准度不高。而基于无线传感器技术的温室自控系统可以实现温室环境的自动监控，由系统进行决篡分析，做出农业生产决策并控制电机、水泵等设备进行自动灌溉、通风等操作，实现精细化管理、智能化管理。

用于家庭护理的无线传感器网络系统

英特尔公司向美国政府人员等演示了无线传感器网络的家庭护理技术。这是英特尔于当地时间3月16日透露的。该技术是作为探讨应对老龄化社会的技术项目Center for Aging Services Technologies(CAST)的一个环节开发的。 此次演示的试制系统通过在鞋、家具以及家用电器等设备中嵌入半导体传感器,帮助老龄人土、阿尔茨海默氏病患者以及残障人士的家庭生活。

基于GPS的无线传感器网络时间同步技术

在无线传感器网络测试系统中,为了对测试对象进行准确的测试,时间同步技术至关重要。根据GPS授时原理,提出了利用GPS秒脉冲对同步控制系统进行触发,并无线广播同步触发信号,同时,各传感器节点通过接收同步触发信号,进行时钟同步触发、时钟校准,以及对测试事件触发的同步采集。通过验证,各传感器节点之间的事件同步触发误差为1μs左右,并具有很高的可靠性,可广泛应用于航空、航海等工程测试领域。

犹豫模糊语言环境下的无线传感器选择方法

无线传感器系统的选择是无线传感器管理中的一个重要课题,其本质是一个多属性决策问题。针对犹豫模糊语言环境下无线传感器的选择问题,基于前景理论和证据理论的思想,提出一种新的犹豫模糊语言多属性决策方法。该决策方法首先利用证据理论确定各自然状态发生的概率,进而得到每种状态发生的决策权重函数;其次,运用正态分布概率密度函数构建犹豫模糊语言决策参考点,并基于属性值与决策参考点之间的距离计算价值函数矩阵,从而获得前景价值矩阵;进一步构建以综合前景价值最大化为目标函数的最优化模型求解属性权重,并依据各无线传感器系统的综合前景价值进行优劣排序。通过对无线传感器系统的选择实例验证提出的决策方法的可行性与有效性。

基于聚类的无线传感器网络的分簇算法研究

针对无线传感器网络中的LEACH算法的簇头节点分布不均匀的不足之处,提出了一种基于聚类的无线传感器网络的分簇算法.该算法将传感器网络按照节点的实际分布情况采用聚类算法聚成几个类(分簇),在各分簇中分别选择簇头节点.模拟实验结果显示算法与LEACH相比具有更好的性能.

基于无线传感器网络定位技术的图书馆智能管理创新

"互联网+"时代,信息技术的发展对图书馆的智能化管理工作提出了更高的要求。文章概述了无线传感器网络与定位技术,重点讨论了如何将WSN定位技术运用到图书智能管理,通过定位技术与大数据、云计算等信息技术的结合,推动图书馆智能系统建设和智能化发展。

基于GPRS和ZigBee的农田信息监控系统设计

针对数字化农业控制的特点,提出了一种基于GPRS移动通信与新一代无线网络通信技术ZigBee的农田信息监控系统设计.以射频芯片CC2500、微控制器PIC18F4620及M23模块为核心,设计了系统网络节点的硬件平台,给出了网络协调器和终端节点的软件设计流程.系统组网简单快速,灵活性大,扩展性强,在农业自动化行业应用广泛.

基于物联网的矿井瓦斯监测系统设计

介绍了一种针对瓦斯监测工作的需求,用物联网技术的煤矿井下瓦斯监测系统。该系统采用Zigbee无线传感器网络,该网络具有低成本、低功耗、易于维护和组网的特点。系统包括数据采集模块和Zigbee通讯模块。通过系统中的控制中心对整个煤矿井下的运行状况进行监控。

一个具有能量管理机制WSNs的操作系统内核

根据普适计算环境下无线传感器网络应用的需求,设计并实现了一个轻量级的无线传感器网络操作系统内核uKernel,并对其关键技术,特别是对传统设计方法中任务状态机的改进进行了论述.在传统的嵌入式操作系统内核设计的基础上,针对节能这一需求,通过状态分解的方法对传统的内核状态机进行了改进,使其具备能量管理的机制,并结合相应的节能调度算法,使uKernel成为了一个具备能量管理功能的节能高效的无线传感器网络操作系统内核.最后,通过设计实验测试并验证了uKernel的节能有效性.

基于无线传感器网络的无线网络控制系统研究

基于无线传感器网络的无线网络控制系统是以网络控制系统以及无线传感器网络为支撑的交叉研究课题,其作为一种无线网路系统的实现方式,是近年来无线控制界的热门话题.本文介绍了无线传感器网络和无线网络控制系统的概念,指出了目前无线传感器网络以及网络控制系统的研究现状,并对其发展前景做出了展望.

基于无线穿戴式传感系统的智能步态检测研究

为了实现精确的人体步态检测并实时反馈给机器人系统,设计了一种基于惯性传感器的无线传感器节点,在此基础上研发了一套无线穿戴式传感系统.基于人体下肢模型,提出一种可靠的步长和步向检测算法.使用五个自主设计的低成本惯性传感器节点固定在人体下肢和腰部,实现了相对精确的步态测量.为了进一步提高测量精度,利用回声状态网络对整个系统测量误差进行校正,校正后步长测量误差小于3.5cm,步向测量误差小于4.5°.实验结果表明该系统与方法能够实现高精度的步态检测.

智慧农业的发展现状和实施策略研究

智慧农业在中国起步较晚,与西方发达国家相比相对落后,但发展势头十分迅猛。目前,无线传感器监控系统、远程监控系统、大数据等技术的应用越来越成熟,已被广泛运用到智慧农业的开发中,农业的智能化管理、自动化生产及远程监控得以实现,提高管理效率,加快智慧农业建设。文章先介绍传统农业及智慧农业的特点,然后分析我国目前智慧农业的相关问题。

新武器，从概念走向现实

据美国《每日防务》2004年3月18日报道，美国俄亥俄州正在开发一种被称为“沙地直线”(A Line in the Sand)的无线传感器网络系统。系统中的传感器可以小得像灰尘一样融入战场背景中：3月27日，美国成功试验了速度达7倍音速的极速飞机X-43A：3月29日。