基于网状拓扑的WSN研究与设计

网状拓扑结构的无线传感器网络是未来WSN发展的方向与目标,本文根据网状拓扑结构的特点,分析了该结构下WSN的优缺点,并针对网状WSN功耗消耗大、网络寿命短的不足,提出了使用网络协调器轮换机制来延长网络寿命的组建策略,从而使网络协调器始终由剩余功耗较多的传感器设备来担当。提高了网络的工作效率,增强了网络的稳定性。最后本文针对传感器设备的能量监测模块给出了具体的实现方法,通过使用DS2786电池能量监控模块实现了网络协调器的轮换,延长了无线传感器网络的寿命。

闪耀批判性思维光芒的网状拓扑式课堂——王实甫《西厢记》选段《长亭送别》课堂实录及解析

通过对古典戏剧选段的课堂教学实录及解析，探索高中语文网状拓扑式课堂构建的可能性．以及这种课堂形式对学生批判性思维品质的提升。如何准确选取关键词和陈述性知识建构是思维品质的基础，是网状拓扑式课堂课前预习与初步思考的关键点，是本文重点呈现的方面。

网状拓扑打天下

新的服务、便宜的价格使网络主管在设计网络时有了多种选择。过去昂贵而复杂的网状拓扑结构如今却为网络带来了希望。

基于迭代隐式线性化的网状配电网潮流计算及其最优潮流模型

随着分布式能源和储能容量的增加以及电动汽车的普及,配电网的功率流动由单向转变为双向,且网络拓扑由径向转变为复杂的网状结构。为了高效应对网状配电网的潮流(power flow,PF)分析和最优潮流(optimal power flow,OPF)问题,以及进一步提升现有线性化模型的近似精度、完善对网络损耗等元素的线性近似,该文构建迭代隐式线性化潮流(iterative implicit linearization power flow,IIL-PF)模型及其最优潮流模型(IIL-OPF)。该模型将非线性潮流流形M(Manifold)视为节点电压和节点注入功率之间的隐式代数关系,之后利用切平面对M进行局部近似,并迭代更新线性化点以提高线性模型的近似精度。此外,所提模型充分考虑了支路始/末端潮流、支路潮流平方、支路损耗等因素,并对其进行明确的线性化推导。最后,基于修改的IEEE 33系统,分别在径向和网状运行方式下,验证所提模型可快速收敛,并具有较高的近似精度。其中IIL-PF计算结果、IIL-OPF的目标函数和发电机出力等优化结果与MATPOWER的非线性模型相比,误差均在1%以内,因此所提模型可以满足工程规划或日前运行模拟等应用要求。

基于恒流供电的缆系水下基础信息网络拓扑结构研究

通过设计纵向和横向两种不同网状拓扑结构的缆系水下基础信息网络平台,并将整个平台结构从系统和各链路方面来考虑,分析了水下设备单元短路/开路故障对网状拓扑结构的系统供电状态的可靠性影响。根据水下观测网络恒流远程供电的特性,定义了系统、各链路远程供电可靠度,通过相应供电可靠度求解方法,并结合典型实例来进行具体分析计算,根据计算结果分析两种拓扑结构的供电可靠性以及实际中的应用意义。

利用混合高斯和拓扑结构的人体“鬼影”抑制算法

若在建模时存在目标,部分目标像素会进入背景模型,会在检测时产生“鬼影”。为了有效抑制“鬼影”,提出一种利用混合高斯和拓扑结构(Gaussian mixture model and topological structure,GMMT)的人体“鬼影”抑制算法。算法分为两个阶段,背景建模阶段采用双通道建模,通道一利用混合高斯模型进行预检测,接着利用拓扑结构将分散的人体目标连接获得完整的目标并取其外接矩形,然后将矩形外的像素加入背景模型,经过多帧的建模得到空背景;通道二使用多帧平均法计算背景模型。通过设置建模帧数的阈值T选择建模方式,若建模帧数小于T则使用通道一建模,否则使用双通道联合建模。目标检测阶段利用改进的背景差分法实现人体分割并进一步消除“鬼影”。经过测试,GMMT在建模阶段存在目标的情况下可有效地抑制“鬼影”。

基于两层结构的无线传感器网络Mesh路由协议

针对ZigBee中路由算法AODVjr对于路径对称性和路由管理帧投递成功率依赖性过强的问题,提出了一种基于两层网络结构的无线传感器网络Mesh路由协议.路由算法统计路径上的路由管理帧统计丢包率作为路由判据,消除了管理帧丢失造成的影响;另一方面路由建立仅依靠管理帧的单向传输,降低了对于路径对称性的依赖;同时在Mesh网络下形成星型子网,在扩充网络容量的同时有效降低下层节点的资源消耗.给出了网络拓扑,建立了星型子网,分析了Mesh路由的信标帧、路由判据和路由建立过程,并用实际测试进行了性能分析.结果表明:相比于采用AODVjr路由算法的ZigBee协议,该协议在无线传感器网络中具有更高的数据传输可靠性,丢包率降低约30%.

基于ZigBee技术的温、湿度控制系统

针对现有温、湿度控制系统中铺设线缆的高复杂度和高成本,提出了1种新的基于ZigBee技术组建无线传感器网络系统的方案,用于监控当前空气的温、湿度值,实现温、湿度恒定控制的功能。系统的设计采用网状拓扑结构,主要使用CC2430射频芯片和SHT10数字温、湿度传感器,在ZigBee 2006协议栈的基础上进行应用开发。通过实验测试表明,ZigBee技术以其低复杂度、自组织、低成本、低功耗和网络容量大的特点,在实现实时温、湿度控制方面具有很大的优势。

校园网中实现多媒体数据流实时传输的若干策略

基于校园网的多媒体网络教学是设计与建设新型校园网的目的，该文结合多媒体网络教学应用的教学需求与特点，提出了组建适合网络教学的新型校园网设计与建设中如何解决多媒体网络教学中多媒体数据实时传输的若干技术措施。

基于ZigBee技术的农田滴灌自动控制系统设计

针对传统滴灌技术中布线繁琐及对人工经验的过度依赖等问题,设计了基于Zig Bee技术的农田滴灌自动控制系统。在传感器节点硬件设计的基础上对控制节点、传感器节点和上位机进行编程,并通过PC界面对田间信息进行显示、记录以及阀门状态控制。为满足实际运行需求,系统采用自动控制和手动控制相结合的方式进行管控。同时为适应农田大面积种植以及地块分散等情况,系统采用动态组网和自动路由功能的网状拓扑结构,以更好地满足网络的稳定性能。

基于Zigbee技术的智能家居系统设计

探讨了Zigbee网络的组成和拓扑结构,设计了一种基于Zigbee技术的智能家居系统.该系统由Zigbee网络设备和嵌入式网关组成.Zigbee网络设备负责采集和控制家居设备状态.嵌入式网关负责数据处理,并通过Internet或GPRS网络与远程用户通信.用户通过浏览器对家居设备进行监控.Zigbee网络采用网状拓扑结构,该系统具有良好的可扩展性、可靠性和健壮性.

多重网格区域分裂分布式计算

对分布式多重网格计算进行了研究 .其顺序算法描述的是非递归形式 ,算法并行化是基于区域分裂实现的 .网状拓扑结构组织在多处理机上 ,并行算法映射到多进程上 。

基于大数据分析的农产品质量控制研究

当前控制方法大多通过抽样实现农产品质量控制,结果并不可靠,为此提出一种新的基于大数据分析的农产品质量控制方法。依据农业信息化基础设施,通过模块化开发平台为农产品质量控制体系提供开发环境,利用网络提供质量控制服务,建立大数据分析背景下农产品质量控制体系框架。通过Zig Bee无线传感网络对数据进行采集,选用网状拓扑结构,利用中继方式把采集数据发送至远程数据中心。在农产品生产阶段、收购阶段、加工阶段和销售阶段,通过检测历史异常数据和数据分布异常对农产品数据进行分析,实现农产品质量监控。通过射频识别技术(radio frequency identification,简称RFID)对出现质量问题的农产品进行溯源和召回,给出射频识别硬件结构。设计软件时根据出现质量问题的成品批次,从下到上逐步找到出现问题的原料批次,在此基础上,由上到下逐步找出含有相应批次的成品,构建农产品召回优化模型,将其一并召回,从而实现农产品质量控制。结果表明,该方法能够有效地控制农产品质量,且控制精度和稳定性高。

分布式协作系统快速可靠组播算法

为解决分布式协作系统中单点失效、实时性不高和对节点动态性支持不足等问题,提出一种基于网状拓扑结构的分布式协作快速可靠组播算法。该算法采用纯分布式协议来构建协作系统网状拓扑结构,各个协作对象根节点负责同步操作和记录日志信息。为降低协作数据传输延时,提高协作实时性,通过泛洪方式为每个协作节点构建冗余最短路径组播树进行协作数据分发;使用冗余对象根节点和传输链路来增强在节点动态加入和退出时协作系统的可靠性。最后,利用试验仿真对基于网状拓扑结构的快速可靠组播算法的分发延时和可靠性进行了验证。

基于宽度优先遍历树的公交线路换乘算法

本文将重合于多个站点的2条公交线路,抽象成相交于1点的2条直线,从而形成基于线的城市公交线路网状拓扑结构。然后根据树的新增分叉生成原则,自动生成数目有限的树,通过宽度优先全遍历该树,即可获得所有从A地去B地的最少换乘次数乘车方案,并从中找出乘车总站数最少的推荐方案。

基于ZigBee技术的无线自动滴灌系统设计

ZigBee是近期大量研究与应用的一种短距离无线传输技术,在介绍该技术特点基础上,研究其在农田自动滴灌系统中的应用。采用网状拓扑结构、CC2430和CC2591芯片、水压传感器和电磁阀,设计了一种基于ZigBee技术包含土壤湿度监控的自动滴灌系统。该系统监控土壤湿度变化,通过无线传输网络反馈传感信号,结合传感器融合技术对滴灌动作进行精确控制和判断。通过相关实验结果表明,ZigBee技术是实现无线自动滴灌系统的一种理想解决方案。

Zigbee煤矿温湿度监测系统的精确度研究

针对现有矿井的温湿度控制系统对数据精确度的需求,提出了一种新的基于Zigbee技术组建无线传感器网络系统的方案,用于实时监控当前空气的温湿度。系统的设计采用网状拓扑结构,主要使用CC2530射频芯片和AM2305数字温湿度传感器,在Zigbee 2007协议栈的基础上进行应用开发。通过实验测试表明,该方案在数据测量方面具有高精确度和实时性的特点,在提高温湿度控制系统的精确度方面具有很大的优势。

LR-WPAN Mesh网络双重能效优化设计

针对IEEE 802.15.5低速无线个域网(LR-WPAN)标准缺乏能效均衡设计的问题,提出LR-WPAN Mesh网络双重能效优化方法。在自适应树建立和拓扑引导分布式链路状态路由环节中引入合理的能效评估要素,优化拓扑结构和路由选择。实验结果表明,双重能效优化方法可使网络寿命延长97%,并使网络的能耗更加均衡。

气象部门Notes邮件系统升级优化及故障排查

随着气象信息现代化的进一步发展,2000年建设的气象部门Notes系统已不能满足新的应用需求。本文分析了基于Domino R5全国气象部门Notes系统升级需求,介绍了基于Domino R8系统结构和特点,将通信方式由原来中央节点集中分发改变为直接的点对点通信,在服务器运算、I/O带宽占用和数据存储方面均作了改进,2009年3月升级完成后已稳定运行。此外,还提出了新系统建成初期可能出现的故障及其相应解决办法。

基于无线传感器网络的低功耗目标探测系统设计与实现

基于无线传感器网络的目标探测系统利用磁场、振动、声音等环境参数的变化实现对移动目标的探测。针对无线传感器网络的能量受限问题,从传感器节点硬件选型、节点休眠设计、网络拓扑结构设计和数据传输协议设计等方面出发,进行系统低功耗设计优化。实验结果表明,该探测系统在传感器节点采用容量4 A·h锂电池,采样率10 Hz情况下,平均工作电流仅为3.78 mA,连续工作时长可达33天。