地震专用设备的断电来电云报警设计

阐述设计的云断电来电报警装置,可以连接需要供电监测的设备,如测震、形变、水物理、水化学、地磁、地电、重力、气象三要素。当设备供电异常时,通过SIM卡以云报警方式发送报警信息。

基于NB-IoT的充电桩数据监控及合理分配

针对充电桩分配不合理而导致的充电桩资源浪费,过剩等情况。从实际情况出发设计了基于NB-IoT的充电桩远程数据监控,通过窄带物联网(NB-IoT),把多个地区的所有充电桩进行统一的监控,进而去了解每个地区中每一个充电桩的使用情况。在进行一段时间的监控之后,对所有数据进行综合比对,便可以得到每个地区充电桩的使用频率以及电能使用量。结合实际情况进而对每个地区的充电桩进行合理的分配。以STM32103VE芯片为控制核心,同时辅以RC522智能卡信息采集模块和IM1281电能采集模块,在NB-IoT的通信手段的支持下,完成对每个地区充电桩的远程数据监控。测试结果显示,基于NB-IoT的充电桩远程数据监控能够很好的监测到每个地区中充电桩的电能使用情况,这对于合理分配充电桩有着非常重要的意义。

一种基于窄带物联网的燃气检测系统

传统的天然气检测装置灵敏度低、报警不及时,存在着安全隐患。物联网技术的不断发展也在推动天然气检测装置的更新。为解决目前的漏气、报警缺陷等问题,设计了基于窄带物联网的天然气检测系统。利用文献研究法调研、总结目前的天然气检测原理和物联网技术,结合硬件设计和软件编程设计该系统,用实证法验证系统的可行性。以气体传感器、单片机、声光报警器组成天然气泄漏测量模块,与窄带物联网模块构成硬件部分,结合数据采集和阀门控制、报警处理等程序,实现远程查看、控制家用天然气检测。经实验证明,基于窄带物联网的系统能实现天然气漏气检测,并将数据传送到物联网平台。此系统突破了传统天然气检测装置的不足,提高了安全性和灵敏度,为物联网技术的发展提供了新的思路。

面向物联网的NB-IoT低功耗通信协议优化研究

文章深入研究物联网中的窄带物联网(Narrow Band Internet of Things,NB-IoT)技术,重点探讨基于省电模式(Power Saving Mode,PSM)机制的优化方法,分析NB-IoT的数学原理,研究一种基于PSM机制的动态调整算法,并利用MATLAB平台上的Simulink工具进行仿真实验。实验结果显示,相比传统方法,文章方法能显著降低平均功耗,在实际应用中具有有效性和稳定性。

基于嵌入式和窄带物联网的农业种植智能测控系统

针对市场上农产品质量良莠不齐的问题,设计了一种基于嵌入式和窄带物联网的农业种植智能测控系统,系统采用窄带物联网技术,结合嵌入式微控制技术和GRNN神经网络技术,能够实时对农作物种植过程中的环境参数进行测量和控制。MatLab仿真试验表明:GRNN神经网络对冬麦土壤种植适宜性等级的预测准确性为93.33%,与实测值非常接近,且耗时很短,能够实现预警作用,有助于农民提前进行施肥、浇水和调整土壤pH值。

基于窄带物联网的信息压缩存储方法

为解决大数据集冗余过大和有效存储时面临存储空间不足的问题,提出基于窄带物联网的信息压缩存储方法。首先使用移动采集感知层中的智能终端采集装置获取所需信息,然后利用窄带物联网将所得信息传输到网络层的LoRa网关汇聚节点,由汇聚节点负责整合接收到的信息,并将整合结果传输到应用层。应用层中的压缩存储模块运用了规范Hadamard矩阵,将接收到的信息压缩存储至数据库中,用户通过管理计算机可操作数据库内信息并查看返回结果。实验结果表明,上述的信息压缩时间和解压时间比方法使用前节约50%以上,且信息压缩比始终介于75%-90%之间;上述方法能在保留信息高度密集区域基本特征临界信息的同时,有效节约了信息存储空间。

A WKNN-based approach for NB-IoT sensors localization

With the recent introduction of NarrowBand Internet of Things(NB-IoT)technology in the 4th and 5th generations of mobile radio networks,the mobile communications context opens up significantly to the world of sensors.By means of NB-IoT,the mobile systems within 3GPP standardization introduce the peculiar functions of sensor networks,thus making it possible to satisfy very specific requirements with respect to those which characterize traditional mobile telecommunications.Among the functions of interest for sensor networks,the possibility of locating the positions of the sensors without an increase in costs and energy consumption of the sensor nodes is of utmost interest.The present work describes a procedure for locating the NB-IoT nodes based on the quality of radio signals received by the mobile terminals,which therefore does not require further hardware implementations on board the nodes.This procedure,based on the RF fingerprinting technique and on machine learning processing,has been tested experimentally and has achieved interesting performances.

移动感知的NB-IoT无线电资源配置方法

窄带物联网(NarrowBand Internet of Things,NB-IoT)是实现万物互联重要的通信技术,其为了扩大通信覆盖范围和提高可靠性而牺牲了时延等性能指标,且难以动态适应移动物联网设备.对此,本文提出了一种适用于移动设备的NB-IoT无线电资源配置方案.该方案通过卡尔曼滤波对物联网设备的移动位置进行预测,建立数学模型对通信可靠性进行估计,开展了块误码率、时延、能耗等性能指标的量化分析,并提出了无线电资源配置的优化模型和方法.本文基于真实数据集开展了仿真实验,对该方案的有效性进行了验证,实验结果显示该方案能保证移动物联网设备与基站连接的同时降低时延.

基于窄带物联网的油浸式电流互感器智能检测技术研究

针对现有的手段巡视周期长、不能识别细微的故障征兆,延误处理时间,导致设备喷油、爆炸、起火等恶性事故,文中介绍了一种基于NB-IoT窄带物联网数据传输智能检测装置设计方案,将检测系统分为感知层、网络层和应用层。在保证设备原有结构不变的情况下将传感器安装风险降到最低,采用便携式设计,即插即用。使用窄带物联网,覆盖面广、传输稳定、可快速识别、诊断设备异常工况,实现了设备故障早期预判,早期处理。文中还提出了油位、油温双判据标准,在油气压力监测装置的基础上进一步优化了在线检测手段,运用了设备智能预诊断技术,方便人员进行电流互感器油位、油温横向和纵向对比。

基于NB-IoT的停车场管理系统设计

阐述一个基于NB-IoT技术的智慧停车场系统的设计,该系统以STM32F103ZE作为系统核心控制器,融合窄带物联网技术、红外传感技术以及机智云平台,实现数据实时监测及传输、用户端远程控制,车位管理更便捷高效,车位分配更快速和合理。

基于窄带物联网路灯控制系统的设计与实现

针对我国目前路灯覆盖面积大,管理手段落后,无法根据实际需要进行远程控制开关灯时间、无法监测各路灯的运行状况等问题,设计一种基于窄带物联网路灯控制系统方案,实现对路灯按需控制、及时了解各路灯的耗能情况,并综合现场的人流量情况,实现精确控制,最终达到节约能源的目的;该终端采用意法半导体STM32芯片为微控制核心、以窄带物联网技术为传输方式、以天翼云平台为支撑的系统总体框架,阐述了系统硬件、软件设计思路,制定了路灯控制器、天翼云平台、后台服务系统之间的通信协议,实现了路灯控制器、云平台、后台服务终端三者之间的信息交互;测试及应用结果表明,在无线网络基站已覆盖场所,通信成功率达99%以上,数据通信响应时间小于1 s,控制系统稳定可靠,为将来路灯节能控制和管理提供了有利的保障。

基于窄带物联网的辐射监测系统设计

针对辐射监测必须人员亲临现场的问题,为实现辐射远程监测,提出一种基于窄带物联网技术(NB-IoT)的辐射监测系统。该系统以STM32为主控制器,Boost前级升压结合电荷泵后级倍压为高压驱动,WH-NB73为数据传输模块,配合云端服务器和客户端完成辐射数据远程可视化显示。镅-241(Am-241)辐射实验和数据传输实验结果表明:系统可以从定性出发,定量监测环境中的辐射情况,数据传输稳定性达99.70%以上。该系统具有小巧便携、稳定低耗等优点,对辐射监测实现智能化管理有极高的应用价值。

基于相关检测的低复杂度窄带物理下行控制信道盲检测算法

在窄带物联网系统(NB-IoT)中,物联网(IoT)终端应当快速获取下行控制信息(DCI),以便正确接收数据信道的资源分配和调度信息。为此,针对窄带物理下行控制信道(NPDCCH)搜索空间大小大于等于32时,提出一种利用相关检测的低复杂度的NPDCCH盲检测算法。首先,通过对一个NPDCCH可能最小重复传输单元进行两次相关判决,剔除搜索空间中其他无效的数据,以降低计算复杂度;然后,对判决为有效数据所在的重复周期进行合并译码,以提高盲检性能;最后,对两个相关阈值设定进行了理论与仿真分析。仿真结果表明,相比穷举盲检测算法,所提算法在计算复杂度上至少降低了75%,检测性能提高了增益2.5~3.5 dB,更加利于工程实践。

窄带蜂窝物联网的嵌入式高光谱图像压缩方法

针对当前嵌入式高光谱图像压缩方法未考虑高光谱图像空间相关性,导致压缩效果较差,解压精度较低,高分辨率图像占用空间大,造成网络传输效率低的问题,提出了窄带蜂窝物联网的嵌入式高光谱图像压缩方法。根据窄带蜂窝物联网上行、下行链路传输基本标准,通过具有统计特性的KLT算法,去除高光谱图像间谱间相关性,使待处理图像内容更加紧密,利用雅克比迭代算法,分解计算矩阵中的特征值,将多光谱图像每一波段,分成二维波形以及大小相等且不重叠的图像块,将光谱方向上相同位置的所有图像块转换成KLT,消除多光谱图像空间和光谱相关完成高光谱图像压缩。实验结果表明,所提方法具有较高的压缩精度,能够有效去除高光谱图像空间相关性,压缩效果较好,减少高光谱图像占用空间内存,缩短网络传输时间,提高网络传输效率。

基于NB-IoT的水培智能监控系统设计与试验

与传统土壤栽培相比,水培可以使作物更快生长并减少虫害。由于作物持续从营养液中吸收养分,需要对水培营养液的水质参数进行及时和准确地监测并根据需要补充养分。本文针对水培生菜生长过程,设计并试验一个基于窄带物联网(Narrowband Internet of Things, NB-IoT)的水培智能监控系统,通过微信公众号的用户界面实时监测水培环境参数,结合模糊控制方法,根据操作经验及作物需求调节营养液水质参数。由试验结果可知,本系统数据通信平均丢包率为0.76%;对初始pH值为7.3,电导率为1.2 mS/cm的营养液进行调控时,pH值和电导率分别在第68 s和第63 s后保持稳定的预设值;智能监控系统可以在作物生长周期内将营养液水质参数稳定维持在有利于作物生长的范围内。

基于窄带物联网技术的医院固定资产移动管理模式探索与实践

文章结合医院实际工作需要,利用LoRa覆盖广、功耗低等优点,设计基于窄带物联网技术的固定资产移动管理方案,通过定位标签和能效标签对医院的仪器设备等固定资产进行位置定位、轨迹监控及能耗监测,并对采集到的相关数据进行分析、处理,帮助医院实现固定资产实时管理与效率分析,从而优化管理流程、降低运行成本,提高医院固定资产精细化管理水平。

基于NB-IoT智能点滴监测系统的设计与实现

针对静脉输液人工监测效率低,具有一定的失误率,占用人工资源等问题,提出一种基于NB-IoT窄带物联网的智能点滴监测系统。对系统的框架结构进行了总体设计,并对系统相关软硬件模块进行了介绍,硬件设计方面主要包括STM32主控芯片、液位采集模块、有人云无线通信模块以及电源模块等;软件方面主要包括有人云通信模块和小程序客户端模块等。对系统实测结果表明:基于窄带物联网智能点滴监测系统能够稳定的对输液过程进行在线监测及报警,并通过物联网模块将数据发送到服务器供护士站端及手机端查询,减小了点滴监测人力成本,提高了点滴输液的安全性和可靠性。

基于NB-IoT的分布式水质测控系统

物联网发展迅速,使用范围越来越广。其中,NB-IoT(窄带物联网)以其适用数据量小、无需移动物联网设备等优势受到高度关注。为使水质监控达到高精确度和实时性要求,提出了基于NB-IoT的分布式水质测控系统。该系统使用传感器进行水质监控,通过ZigBee传达给嵌入式网关,经过滤波算法处理后,使用NB-IoT上传给数据服务中心存储;采用手机APP监测水质实时数据,查看水质历史数据轨迹,实现设备远程管理。实验测试表明,系统运行稳定,水质监控精准度高,水质调控准确性和实时性好,提高了效率,减少了人力成本。

窄带物联网接入信号设计

提出两种窄带物联网的物理随机接入信道的设计方案,包括多子载波方案和单子载波方案。多子载波方案遵循LTE接入信号的设计原理,对接入信道带宽、子载波间隔以及序列的选取进行了重新设计;单子载波方案将终端全部功率集中在单个子载波上,可以提供更高的功率谱密度,更适合恶劣的无线信道环境下终端接入需求。仿真结果表明,给出的接入信号设计方案可满足窄带物联网的接入需求。

轻量级窄带物联网应用系统中高效可验证加密方案

窄带物联网(narrowband Internet of things, NB-IoT)是互联网中的一个重要分支.NB-IoT依托云计算强大的资源处理能力提供应用层的各项服务以及实现信息智能化.然而由于数据异地存储,云平台服务提供商并不完全可信,用户数据暴露在不完全安全的环境下,带来了诸多安全问题,比如被外部用户恶意攻击、云服务器共谋攻击等.针对NB-IoT终端节点极易受到攻击、资源不足、功耗受限等问题,提出一种基于属性的云存储快速访问控制方案.在多个属性授权机构的背景下,以高效可验证的轻量级加密方案为目标,借鉴在线/离线加密思想,并结合外包解密技术,构造了具备选择明文攻击(chosen-plaintext attack, CPA)安全的在线/离线加密和外包解密的多机构密文策略属性基加密方案(online/offline and outsourced multi-authority ciphertext-policy attribute-based encryptin scheme, OO-MA-CP-ABE),提高加解密算法效率的同时最小化用户的计算开销,很适合计算能力弱且资源受限的终端设备.并进一步通过验证算法确保外包计算的正确性.还给出了云计算环境下轻量级NB-IoT应用系统安全性分析,保证资源共享过程中,灵活可扩展的访问控制策略以及用户数据的机密性和隐私保护.最后,给出了OO-MA-CP-ABE方案的性能分析,从功能性、计算开销和通信开销3个方面同现有方案进行比较.