基于TinyOS平台的RSSI定位系统设计与实现

RSSI定位算法是无线传感网络节点定位中一种常用的定位算法,文中以Crossbow公司提供的iris节点及MIB520接口板为硬件平台,以TinyOS操作系统支持的NesC语言为软件操作平台,设计了RSSI定位系统。分别在室内和室外两种环境下对其进行实验验证,证明了系统的有效性。

基于MOOC与混合教学的TinyOS操作系统课程教学改革研究

Tiny OS操作系统是无线传感器网络专用的操作系统.本文针对物联网技术发展的要求,探讨Tiny OS操作系统教学过程中存在的一些问题,调整原有课程的教学内容,采用MOOC和混合教学,利用任务驱动式教学方法提高实践环节,增强学生的实践操作能力,从而提高Tiny OS操作系统的教学质量.

基于TinyOS平台的RSSI改进定位系统设计与实现

RSSI改进定位算法是无线传感网络节点定位中一种有效的定位算法,可以提高定位精度。文中以Cross-bow公司提供的iris节点及MIB520接口板为硬件平台,以TinyOS操作系统支持的NesC语言为软件操作平台,设计了RSSI改进定位系统。分别在室内和室外两种环境下对已有的RSSI改进算法进行实验验证,证明了系统的有效性。

基于TinyOS的多跳式传感器网络

针对城市环境大气污染的监测,设计一种基于TinyOS的多跳式传感器网络。该网络采用层次化结构,基于TinyOS操作系统,实现传感器网络的多跳式通信。为对大气污染数据进行分析,将一种分布式k-mean聚类算法应用于该传感器网络的数据挖掘。仿真实验表明,该系统能有效地实现数据的多跳传输和分布式数据挖掘。

基于TinyOS的温室环境检测系统研究

传统的温室环境检测通常通过有线传感器来获得信号,但很多情况下,温室现场不便于进行有线测试。为了解决这一问题,本文运用近年来出现的无线传感网络技术构建了小型的无线传感网络,并运用基于嵌入式系统TinyOS的结构化编程语言nesC编制了系统的软件,实现了对温室中温度和光照两个参数的无线实时检测。通过仿真和现场实验证明本系统运行有效可靠。

基于TinyOS的无线传感器网络LEACH算法的改进

LEACH协议是无线传感器网络中最流行的分簇路由协议之一。针对LEACH算法簇分布不均匀以及网络能耗不均衡等问题提出了一种高效节能多跳路由算法。在簇建立阶段,新算法根据网络模型计算出最优簇头间距值,调整节点通信半径以控制簇的大小,形成合理网络拓扑结构;在数据传输阶段,簇头与基站之间采用多跳的通信方式,降低了节点能耗。在TinyOS操作系统下,使用nesC语言设计实现了LEACH-EEMH算法。基于TOSSIM平台的仿真结果表明,新算法较LEACH算法在均衡网络能耗、延长网络寿命方面具有显著优势。

基于TinyOS的CC1100驱动程序设计

在无线传感器网络中,网络整体性能取决于节点上的通信模块。该文根据实际需要,在实现网络基本功能的前提下,选用功耗较小的CC1100芯片作为节点的无线收发单元。在分析CC1100功能特性并介绍嵌入式操作系统TinyOS的基础上,阐述如何使用NesC语言实现基于MSP430F1611平台的CC1100驱动程序。

基于蚁群算法的路由协议在TinyOS中的实现

为了提高无线传感器网络(WSNs)的通信链路质量,在TinyOS系统中实现了基于蚁群算法的路由协议,该协议采用多跳的通信方式,为应用程序提供较为可靠的数据传输服务。结合Zig Bee网络的体系结构,详述了该协议的实现流程。通过TOSSIM仿真平台对该协议进行了验证,仿真结果表明:基于蚁群算法的路由协议能够在降低丢包率和传输延时的同时平衡节点的能量消耗,进而延长整个网络的存活时间。

TinyOS中DSA调度策略的研究

针对TinyOS任务调度采用非剥夺的先来先服务调度策略,而产生的系统紧急任务不能及时得到响应及节点吞吐量下降情况,该文提出一种新的可抢占时限短作业调度策略——DSA。在绝对时限前执行硬实时任务,满足了系统对实时任务的响应要求,提高处理器的响应速度,对软实时任务实行短作业优先调度策略,提高系统的吞吐量。在TinyOS上测试表明,DSA策略在不影响TinyOS原有性能的情况下,改进了传感器网络承担实时性任务的运行效果。

基于TinyOS的HRRF调度策略

针对传感器网络操作系统TinyOS采用非剥夺的先来先服务调度策略,系统紧急任务不能得到及时响应及节点吞吐量下降的情况,提出了一种可抢占HRRF(Highest-Response-Ratio First)作业调度策略。HRRF算法采用对于实时性较强的任务优先调度策略,满足了系统对实时任务的响应,提高了处理器的响应速度;对于软实时任务采用高响应比(任务等待时间/需运行时间)调度策略,提高了系统的效率。在TinyOS上的测试表明,HRRF策略在不影响TinyOS原有性能的情况下极大改善了传感器网络承担实时性任务的运行效果。

基于CC2530和TinyOS的无线通信MAC协议实现

根据不同的信道访问策略,无线通信媒体接入控制(MAC)协议可以分为争用型和调度型。文章基于CC2530硬件平台以及TinyOS操作系统,阐述了争用型和调度型两种MAC协议的实现方法,并对此两种协议进行了实际运行测试和综合比较。

基于TinyOS的传感器网络节点物理层的设计与实现

无线传感器网络是一种全新的信息获取和处理技术。基于低功耗、短距离、RF收发芯片TR3000设计的无线通信硬件平台上,设计并实现了基于TinyOS的WSNs节点物理层,提供了无线分组收发、载波侦听以及休眠与唤醒的功能。测试结果表明:该方案具有较低的传输误码率,完全满足了设计需求。

基于TinyOS的无线传感器网络AODV路由协议的实现与优化

针对无线传感器网络在矿山物联网的应用,文章提出了AODV路由协议在TinyOS操作系统下的实现框架,设计了数据帧、路由表与路由缓存机制;文章针对传统型AODV协议的丢包率与跳数之间呈级数增长的问题,分析了多跳衰减的原因,提出了一种基于RSSI的改进型无线传感器网络RSSI-AODV协议,采用RSSI作为路径选择的依据;实际测试表明:七跳链路总丢包率低至0.3%,优于传统AODV路由协议性能。

电能能耗实时监测系统的设计与实现

随着智能电网的发展,用户侧对设备能耗的监测要求越来越高.为了能实时监测电能的使用情况,设计了一种电能能耗实时监测系统.结合无线传感器网络技术,在硬件上采用RN8209G计量芯片+Telos B节点,在软件上使用TinyOS操作系统nesC编程语言+C#终端显示.将节点实物设计成插座形式,完成了对用户侧电能的实时监测.

油罐车在途状态监测系统及其任务调度策略

为了实时监测油罐车在行驶途中的温湿度、车体姿势、支撑座压力、进出油口是否漏油等安全信息,以超低功耗的ATmega1281微控制器和AT86RF230射频模块为核心,设计了感知油罐车安全信息的无线传感器网络节点,构建了多参数在途监测系统。针对无线传感器网络操作系统TinyOS的FCFS调度策略对实时性强的任务响应慢及吞吐量低等缺点,提出了一种基于多队列任务调度策略。研究结果表明:采用实时任务和优先级任务分级调度,可以设置动态优先级和任务超时中断,满足了系统对高实时性和高优先级任务的响应,并保证低优先级的任务也能在适当时间内执行;仿真及实际测试表明,设计的油罐车在途状态监测系统在平均能耗增加不大于3%的情况下保证了监测系统的实时性。

基于传感器网络的有源射频识别系统设计

基于传感器网络系统中的传感器节点及TinyOS操作系统,提出一种可以超低功耗工作的有源射频识别系统。该系统由读写器和有源电子标签组成,采用Atmel公司的ATMega128控制高频及低频两种通信芯片,降低了有源电子标签的待机能耗。给出了基于TinyOS的软件结构及低频单元部分的软件设计与实现方法。

基于Tmote-Sky的温湿度及光强检测系统

提出基于Tmote-Sky无线传感网络节点构建布网快捷、维护简单的温湿度和光强检测系统的设计方案。介绍了系统整体框架和软件体系的设计实现。设计实验验证了系统搭建的便捷性、工作的稳定性以及结果的正确性,并提出系统扩展应用的方法。

基于ZigBee的无线智能家居控制系统设计

将智能家居系统的核心组网部分与ZigBee技术相结合,基于ZigBee无线技术,将ZigBee无线通信技术应用于智能家居中。以CC2430模块作为传感器节点核心处理器设计电路,选择了合适的网络协议算法,将Tinyos系统移植到CC2430平台上,编写环境变量设置文件,实现了定位系统及其硬件平台。采用系统组件编写程序验证,证明了移植的可靠性。

面向无线传感器网络的构件化开发方法及应用

研究了典型的无线传感器网络操作系统TinyOS层次构件库及其应用开发方法,将TinyOS系统层构件的部分功能纳入到应用层中实现,使应用层构件直接调用TinyOS分层结构中硬件表示层构件.通过系统实现后的测试说明,该方法提高了代码的执行效率.

一种面向无线传感网络的构件化开发方法

构件化的开发模式使开发者在开发过程中能充分调用构件库中现有的构件为其服务。研究了构件化开发模式的方法和特点,针对目前无线传感器网络协议开发方法中的缺陷,提出一种由应用层构件直接调用底层构件的直接调用法。用该方法分析实现了无线传感器网络中主流的IEEE802.15.4标准,通过系统实现后的测试证明,该方案具有更高的开发效率和代码执行效率。