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。

移动无线传感器网络系统在n-Rayleigh信道下的性能分析

在n-Rayleigh信道下,研究了使用选择合并(SC)接收的移动无线传感器网络系统的平均符号误码率(ASEP)和信道容量。基于矩生成函数(MGF)方法,推导了系统采用相干检测的相移键控调制(PSK),正交幅度调制(QAM),脉冲幅度调制(PAM)等数字调制方式的ASEP的精确表达式。同时,也得到了系统信道容量的精确表达式。然后对不同条件下的ASEP和信道容量性能做了数值仿真,理论分析结果与仿真结果相吻合,验证了理论分析结果的正确性。仿真结果表明:随着分集支路数的增加,系统的ASEP和信道容量性能得到了很好的改善,当使用QPSK调制,信噪比为16 d B时,分集支路数L=1,系统的误码率是6×10-2,信道容量是4(bit/s)/Hz;分集支路数L=2,系统的误码率是1×10-2,信道容量是5.1(bit/s)/Hz;分集支路数L=3,系统的误码率是2×10-3,信道容量是5.8(bit/s)/Hz。

基于SSC-SC方案的移动无线传感器网络系统的性能分析

在N-Nakagami信道下,研究了结合切换驻留合并(SSC)与选择合并(SC)的移动无线传感器网络系统的平均符号误码率(ASEP)和中断概率(OP)性能.基于矩生成函数(MGF)的方法,推导了系统采用相移键控调制(PSK)、正交幅度调制(QAM)、脉冲幅度调制(PAM)等的ASEP的精确表达式;同时,也推导出了系统中断概率(OP)的精确闭合表达式,然后对不同系统条件下的性能做了数值仿真,验证了理论分析结果的正确性.仿真结果表明:随着分集支路数、衰弱系数的增加,衰弱因子的减小,系统的ASEP和OP性能得到了很好的改善.

基于SSD的移动无线传感器网络系统的性能分析

在双瑞利衰落信道下,基于信号空间分集(SSD)技术,研究了使用发射天线选择(TAS)和正交空时分组码(OSTBC)的移动无线传感器网络系统的平均符号误码率(ASEP)性能。基于标量加性高斯白噪声(AWGN)信道的方法,得到了移动无线传感器网络系统使用多进制正交幅度调制(MQAM)和多进制相移键控调制(MPSK),在接收端的信噪比的表达式。然后对不同条件下的ASEP性能做了数值仿真.仿真结果表明:随着发射天线或接收天线数的增加,系统的ASEP性能得到了很好的改善;旋转角度也显著影响系统的ASEP性能。

基于无线传感器网络的远程监测与控制系统设计与实现

阐述无线传感器网络技术的要点,探讨能耗管理与优化,包括节点能耗分析和休眠唤醒策略。介绍远程监测与控制系统的架构设计、数据处理、实时传输与显示、报警处理和远程控制界面设计。

基于无线传感器网络的煤矿通风机监测系统研究

在煤矿工作环境中,通风系统是确保工人安全和生产顺利进行的至关重要的组成部分。旨在开发一种基于无线传感器网络的煤矿通风机监测系统,以实时监测通风机的状态和环境参数。通过无线传感器技术,可以有效应对现存挑战,提高通风系统的安全性和可靠性。介绍了煤矿通风系统的基本原理、现存挑战,无线传感器网络技术,以及监测系统的整体设计和安全状况。研究将有助于提高煤矿通风系统的效率和安全性。

基于无线传感器网络的光伏逆变器电压实时监测系统设计

针对现有电能采集系统存在测量精度不够、软硬件设计复杂、环境受限和成本高等问题,设计了一种基于无线传感器网络的光伏逆变器电压实时监测系统,实现电网电压的多节点实时传输、测量和显示。系统以STM32为主控芯片,结合电能计量芯片和Zigbee技术实现电网电压信号的实时传输和监测,并通过上位机系统实现了多节点电压的实时采集、显示和数据处理。测试结果表明,各节点采集获得的基波三相电压均达到100 V以上,具有实时性、准确性和稳定性。

基于无线传感器网络的粉尘浓度检测系统的开发与实现

文章根据前人的研究成果,提出了一种使用电容传感器测粉尘含量的方法,利用无线传感器网络的优势,提出一套基于无线传输模块CC2530 ZigBee协议的、用于检测粉尘浓度的无线传感器网络方案,可以提高粉尘检测的稳定性,对于控制粉尘浓度具有重要意义。

基于无线传感器网络的煤矿安全监控系统设计应用研究

煤矿安全一直属于煤矿行业发展中的重要内容,也是社会各界重点关注的一个问题。近年来,随着科学技术的不断发展,煤矿安全监控系统设计水平不断提升,无线传感器网络在其中得到了广泛应用,获得了良好的设计效果,为煤矿安全生产提供了保障。基于此,本文简要分析无线传感器网络对煤矿安全的影响,从需求分析、总体设计、功能设计、数据库设计方面入手,阐述基于无线传感器网络的煤矿安全监控系统设计方案,最后提供该系统的实际应用测试,分析该系统的实际应用效果,以供参考。

基于事件驱动离散时不变系统的无线传感器网络节能输出反馈控制机制

针对无线传感器网络节能输出控制过程中,受到网络系统时滞性的影响,导致节能控制输出与期望输出之间存在较大控制误差的问题,提出利用事件驱动离散时不变系统研究无线传感器网络节能输出反馈控制机制。根据无线传感器系统的组成结构,针对反馈关联大系统进行建模,通过对系统的时滞项进行状态约束,并结合模糊控制调节规则构造网络节能输出反馈控制函数,以此为基础,通过设计驱动条件和时不变系统的状态空间模型,完成网络节能输出反馈控制机制的研究。仿真对比实验结果表明,所提控制机制的控制输出与期望输出之间的控制相对误差更小,节能效果较好。

低功耗无线传感器网络在电力系统监测中的应用与优化

随着电力系统规模的不断扩大,对其进行实时监控和精细管理变得尤为迫切,而低功耗的无线感知阵列作为高效的监管工具,在电网监管领域得到了广泛应用。文章阐述了WSN技术的工作机制及其在电力系统监管方面的实际应用,分析了电力系统监管的内在需求,对比了传统监管手段的不足,探讨了如何布署低功耗的WSN,以及如何从中采集数据、进行传输,实现实时监控与精准故障诊断,并提出了一套针对低功耗WSN的性能提升方案。

基于无线移动网络的医院信息自动管理系统设计

为实现医院信息的实时传输,提升信息处理能力,设计基于无线移动网络的医院信息自动管理系统。采用无线移动网络连接整个系统,通过基础配置子系统输入各类医院信息后,数据子系统采用贝叶斯方法根据信息属性分类该信息后存储至元数据仓库中,并依据用户端发送的信息查询请求,根据要查询的信息内容,调取相关信息传送至交换平台,通过该平台与管理子系统交换信息,完成医院信息管理。测试结果表明系统可保证医院信息的有效、实时传输,具有较好的医院信息管理能力。

一种基于ZigBee树状无线传感器温度监测系统设计

随着计算机通信技术、网络边界技术和无线传感器技术的快速发展,无线传感器网络(WSN)成为涉及教育、军事、医疗、农业、工业等多个交叉领域的重要研究对象,被广泛应用。无法监管、气候严峻的外部环境通常是WSN部署的主要区域,特别是在人类无法到达的恶劣环境空间或者无法连续作业的时间内,合适的WSN硬件配置与监测软件共同应用于数据采集和监测,对现代新技术发展发挥着非常重要的作用。

基于无线传感器网络的鱼塘水质管理研究

随着水产养殖业的快速发展,鱼塘水质管理成为保障养殖效率与产品品质的关键因素。文章探讨了一种基于无线传感器网络的鱼塘水质监测系统的设计与应用。该系统集成了多种水质传感器,如溶解氧、pH值、温度和氨氮浓度传感器,以实时监测鱼塘的水质参数。传感器节点通过无线方式将采集到的数据传输至汇聚节点,再由汇聚节点将数据发送至远程监控中心,实现对水质的远程监控与管理。该系统采用自组织网络技术,能够适应鱼塘复杂多变的环境,降低布线成本,提高监测灵活性。此外,该研究还涉及数据处理算法与预警机制,以便及时发现水质异常并采取相应措施,确保水质维持在适宜养殖的范围内。通过试验验证,该系统有效提升了鱼塘水质管理的效率与精确度,对促进水产养殖业的智能化发展具有重要意义。

无线可充电传感器网络自适应充电策略

在无线可充电传感器网络中,充电调度的合理安排是保证网络节点存活率的关键。针对这个问题,基于分簇型无线传感器网络,将节点分为重要节点和普通节点,由两台移动充电设备实时按需协同进行能量补充。基于移动充电设备的当前能量提出了自适应充电策略,在充电请求数量过多时依据节点的能量需求紧迫程度调整充电方法。仿真实验结果表明,相比于其他调度方案,所提出的算法在存活节点数、总剩余能量、移动损耗比和首个死亡节点出现时间四个方面都具有较优的表现。该算法为实际应用场景中节点充电任务的不确定性和多个充电设备协同问题提供了解决方案,在一定程度上延长了网络寿命。

基于智能算法的无线传感器数据处理系统设计

基于无线传感器网络中数据采集和处理的复杂性及其对实时性、准确性的需求,文中提出了一种基于深度学习的数据处理系统。该系统的结构设计充分考虑了无线传感器网络的特点,通过数据采集、处理和分析三大模块的协同工作,有效提升了数据的处理效率和分析精度。在数据采集模块,系统基于多源传感器实现了高效的数据采集和预处理。数据处理模块进一步优化了数据的清洗和特征提取过程,以确保数据质量。数据分析模块则应用深度学习算法来深入挖掘数据的潜在价值,为决策提供依据。该系统不仅提高了数据处理的效率和准确性,还利用深度学习技术加强了对数据的深层次分析,显著提升了无线传感器网络的整体性能和应用价值。

基于移动信标的水下无线传感器网络定位算法

针对现有水下无线传感器网络定位算法定位精度不足且无法适应水下多变的网络拓扑的问题,提出一种基于移动信标的水下无线传感器网络定位算法。首先通过RSSI测距定位和DV-Hop算法获取未知节点的大致分布情况,其次以未知节点定位覆盖率作为目标函数,采用经过自适应惯性权重和柯西-t扰动策略优化的改进秃鹰搜索算法迭代求解信标节点移动的最优位置,最后信标节点移动到最优位置再对未知节点进行重新定位。仿真结果表明,与对比算法相比,移动信标节点定位算法能有效提高未知节点定位精度,在网络拓扑变化时也能保持较高的定位精度且定位效果稳定。

基于无线传感器网络的室内移动灭火机器人系统设计

针对室内移动灭火机器人依靠自身传感器无法及时获取全面环境信息和缺少远程网络控制功能的问题,提出了一种基于无线传感器网络(WSN)且具有远程网络控制功能的系统架构。首先,构建网型拓扑结构的无线传感器网络,采集室内环境信息;其次,通过分析系统各部分的逻辑功能,构建数据库和Web服务器,实现远程客户浏览功能;最后,通过开发具有Socket网络通信功能的网络客户端,实现远程网络控制机器人。经实验测试,网型拓扑无线传感器网络,在发送间隔为1.5 s,网关节点无遮挡时,数据传输丢包率为2%,与相同情况下的树型拓扑相比,降低了67%。结果表明此系统架构能获取更加全面的室内环境信息,降低无线传感器网络数据传输丢包率,并能通过网络客户端实现远程控制。

基于无线传感器网络的多点测温系统设计与实现

无线传感器网络(WSN)技术具有分布式、低功耗、自组织等优点,广泛应用于环境监测、工业控制等领域。以多点温度测量为例,设计并实现了一种基于WSN技术的多点测温系统。该系统由多个传感器节点组成,通过无线通信方式将温度数据上传至中心节点,由中心节点进行数据处理和显示。系统的硬件平台采用TI CC2530芯片作为主控制器,结合LM35温度传感器和nRF24L01无线模块进行数据采集和通信。系统软件采用Contiki操作系统进行系统的管理和协议的实现。实验结果表明,该系统能够实现对多点温度的准确测量和实时监测,并具有良好的实用性和稳定性。

无线传感器网络性能评价系统设计

针对无线传感器网络的性能评价指标多样、缺乏统一标准的问题,设计了一种无线传感器网络性能评价系统。该系统包括频谱分析子系统、电流采集子系统和无线传感器监测子系统,能够对无线传感器网络的空中频谱特征、网络中节点的工作电流特征、网络丢包和吞吐量特性进行采集、统计与分析,实现对无线传感器网络的性能评价。