一种基于WiFi传感器网络的室内外环境远程监测系统设计与实现

设计并实现了一种基于WiFi传感器网络的室内外远程监测系统.该系统采用了基于SoC的低功耗、小型化的WiFi传感器节点采集室内外环境信息,并通过Internet向远程用户提供实时监测服务.该系统具有功耗小、成本低、部署方便等优势.

基于WiFi的体温监测系统设计与实现

为实现住院患者体温的非接触式实时采集和监测,减少感染机率,设计了基于WiFi的体温实时监测系统。本系统主要由数据采集单元和监控中心组成,数据采集单元由温度传感器和低功耗WiFi芯片GS1010组成,完成数据采集和发送功能。监控中心通过无线AP点(Access Point)接收,解析和实时显示数据。实验结果表明,该系统性能可靠,能够快速完成温度显示,具有一定的应用价值。

基于WiFi的无线传感器网络安全性研究

基于WiFi的无线传感器网络技术是目前应用非常广泛的一种新兴技术,它以传输速率快、传输距离远和WiFi自身成熟的技术越来越得到人们的关注。因此,对于其安全性的研究也逐渐引起人们重视。文中简要介绍了基于WiFi的无线传感器网络系统,在该系统的基础上研究了WEP、WPA这两种安全机制,引用DES算法对传输数据进行加密,并采用CODA模式解决无线传感器网络的拥塞问题,在保证加密层面和网络通信层面安全的同时有效提高了系统的安全性。

基于WiFi无线传感器网络的水质监测系统设计

针对传统水产养殖水质监测难度大,监测时间长的问题,提出将Wi Fi应用于水产养殖水质监测系统中。以GS1011M为核心构建无线传感器网络,将传感器采集到温度、p H值、溶解氧等水质参数传输至监测中心,再通过Microsoft Visual Studio 2010软件构建实时观测平台,以实时接收并显示传感器数据,并可随时调用历史数据,实现了对水产养殖的实时监测。实验结果表明:该系统能有效检测水质参数,且功耗低,数据准确度高,工作性能稳定。

ZigBee-WiFi协同无线传感网络的节能技术

为使无线传感网络实现高效节能,提出一种新颖的基于ZigBee-WiFi协同方式进行的时钟同步机制。ZigBee无线传感节点可以通过内置的接收信号强度寄存器(RSSI),感知同一频段下WiFi周期性发送的信标帧,并用其作为参考时钟,通过补偿校正本地的时钟,但此方法校正后时钟偏差较大;在此基础上提出一种基于状态空间的时钟模型,采用卡尔曼滤波器和离散线性定常系统的二次型最优控制校正算法跟踪并校正状态变量,获得很好的时钟校正精度。分析时钟同步误差与校正周期的关系,综合多方面因素,与工业中常用的异步时钟机制进行对比,比较结果表明,该时钟同步机制使ZigBee网络节能效果显著提高。

基于ZigBee与WiFi的环境智能传感系统研制

为克服传统有线温室环境监控系统的局限性,针对农业温室环境数据采集及远程应用的需求,提出了一种用于温室环境监控的智能无线传感系统。系统传感节点以MCU51为主控芯片,通过光强、温湿度及CO2浓度传感器实时采集环境参数,采集到的环境参数通过ZigBee网络传到系统的ZigBee-WiFi无线网关,该网关既是ZigBee网的协调器,又是无线WiFi的节点。通过网关转换,环境参数可以在Internet上得到应用。系统实现了温室环境的远程智能监控,无传统温室环境有线监控布线的繁琐,拓展了温室环境监控的应用范围。

基于WiFi的校园建筑消防系统设计

针对高等学校的实际情况,基于WiFi无线通信技术,建立校园建筑消防监测系统,系统主要由WiFi无线传感器传输网络和监测中心两部分组成。介绍系统的硬件设计和软件设计,主要包括传感器模块、单片机模块和监控中心设计。通过适用传感器与控制器,并经由系统的智能识别,可以将火情现状传递至消防控制中心,从而在建筑火情出现早期即得到控制。

基于WiFi和WSN的室内外混合定位研究

针对室内及卫星信号遮蔽区域的定位问题,提出了基于粒子滤波的混合定位方法。此方法通过采集和处理WiFi和其他泛在信号,比如WSN(wireless sensor network, 2.4GHz Zigbee)的混合信号强度信息实现位置估算,其中,WiFi数据作为滤波过程的主要观测量,而WSN数据作为增强信息辅助粒子重采样来提高关键区域的定位精度。在卫星信号遮蔽区域开展了实验,结果表明,与单一定位方法相比,混合定位方法取得了更高的定位精度。

4G转WIFI无线传感器网络的输电线路监测系统

提出一种新的解决输电线路监测系统数据发送的通信网络方法——基于4G转WIFI无线传感器网络的输电线路监测系统。该方法通过数据汇集平台和云平台,将数据采集网络、数据通信网和后端数据平台连接,实现输电线路监测数据的采集、处理、发送和显示整个过程。系统具有传输速度快、监测范围广、网络建设方便等优点。

基于多视角聚类的WiFi指纹定位方法研究

为了解决在基于聚类方法的WiFi指纹定位中视角单一所导致的定位精度较低的问题,提出了基于多视角聚类的WiFi指纹定位方法。利用阈值-均值滤波方法对原始数据进行处理;结合K-means聚类算法对多视角信号(信号强度和位置)进行区划,并建立离线指纹库;使用基础分类器对实测信号分类,待测信号依据分类结果在其所属区域内估计K个邻近信号点,用近邻以及相应的权重值综合确定该信号的实际位置。通过对比实验分析可知,在考虑多视角的情况下,WiFi指纹定位精度在4 m以内的概率为83%,相比于单视角聚类的定位精度提高了12%。结果表明,该方法提高了定位精度,也为定位领域的研究提供了多元化思路。

基于ZigBee/WiFi的农业网关设计

针对精准农业监测系统中终端设备通过WiFi接入到无线传感网络的需求,设计ZigBee/WiFi农业网关。该网关通过ZigBee协调器传输终端节点采集的温湿度和光照信息;以LPC1768为主控制器,WiFi模块为信息转换器,实现ZigBee信息到WiFi信息的相互转换;将WiFi模块配置指令写入主控制器,省去使用网关前的配置操作。定义ZigBee数据包,设计ZigBee协调器串口和无线数据接收、主控制器双串口和配置WiFi模块程序等。测试结果表明,该网关能够满足各终端设备WiFi接入,且传输转换信息稳定。

基于ZigBee和WIFI的甲醛检测系统设计

使用传统的甲醛检测仪,不能同时对多个监测点同时进行检测,存在时间长、效率低等问题。本文设计了一种有效的多节点室内甲醛浓度快速检测方案。通过多个无线传感器节点同时在不同位置检测甲醛浓度数据,并将数据经ZigBee网络发送给协调器,并通过WIFI模块将甲醛浓度数据发送到智能手机进行显示,从而实现对多个空间甲醛浓度的实时、有效检测。

基于zigbee+wifi的井下监控系统设计和实现

针对目前井下监控系统采用单一协议兼顾不到合理利用网络资源、降低能耗、提高传输速率等问题,设计了一种基于zigbee+wifi混合型协议的无线传感器网络监控系统。该系统采用zigbee协议传输非视频数据,通过分簇式链状无线网络上传到地面监控中心;采用wifi协议上传音视频信息,两者的结合最大限度的降低了单一wifi协议所带来的高成本、高功耗以及单一zigbee协议传输音视频数据实时性差的问题。实际应用效果表明,该混合型协议无线网络监控系统大大提高了系统的可靠性和安全性。

基于WiFi的超低功耗温湿度网络传感器设计

WiFi技术的功耗和定位问题是阻碍其在无线网络传感器中应用的核心问题。以集成了WiFi功能和ARM7内核的SoC芯片GS1010为核心,设计了一款超低功耗温湿度网络传感器,使用SHT15温湿度传感器对温湿度数据进行长期监测。软件系统在μC/OS-Ⅱ嵌入式实时操作系统下,实现了基于睡眠/唤醒机制的低能耗管理、基于SNMP协议的网络管理、基于RSSI的无线定位,以及传感器数据采集和无线传输。测试结果表明传感器工作稳定,达到低功耗温湿度监测和无线定位的要求。

WiFi技术在医院物联网中的应用研究

针对Wi Fi技术在医院物联网中的应用,通过ARM+Wi Fi So C的方式,设计基于Wi Fi技术的医院物联网传感终端,在小体积低成本的嵌入式系统上实现Wi Fi功能。在物理层开发Wi Fi芯片的驱动程序,在网络层和传输层移植嵌入式TCP/IP协议栈,并开发上层应用实现数据采集和Socket发送;结合医院物联网的具体应用,将所开发的Wi Fi体温采集终端投入到临床应用中,经验证,Wi Fi数据采集终端达到了预期的效果。

基于Zigbee-WiFi的异构无线传感网实时数据融合机制研究

研究了IEEE 802.15.4 Zigbee协议及IEEE 802.11b WiFi协议,基于Zigbee-WiFi的媒体接入控制层(MAC),设计了一种具有Zigbee与WiFi协议转换的网桥,同时引入数据重组转发的概念,实现了Zigbee无线传感网与WiFi传输通信的异构融合.仿真结果表明,融合的网络的服务质量相对于非异构网络有很大提高.

基于WiFi传感器网络的矿井通风监测系统

通过采用超低功耗微控制器MSP430F149设计出便携式Wi Fi传感器,负责对矿井巷道内各类有毒有害气体浓度的采集、处理、存储以及管理;再利用交换机和综合基站并以光纤为传输介质,建立Wi Fi传感器网络系统,实现了便携式Wi Fi传感器采集的数据在无线传感器网络与Internet之间进行传输与转换;为矿山采场及巷道特别是掌子面和独头巷道的通风环境远程在线监测提出一种可靠的解决方案,有效避免了因在不了解具体环境参数的情况下爆破作业后盲目进行其他作业而造成的安全事故,并且在矿山的实际运用中获得良好的效果,确保了矿山企业安全生产,同时极大地提高了企业的经济效益。值得运用和推广。

基于WiFi的网络化油井示功图测试系统研究

针对传统采油井示功图仪不能实现远程实时监控的问题,设计实现了一种网络节点示功图测试系统。以S3C2440A微处理器为核心,采用Marvell 88w8686无线WiFi网卡、4路A/D转换器件ADS834I和相关外围器件构成硬件平台。软件系统在嵌入式Linux操作系统下,运用嵌入式Web服务器boa和动态网页技术实现了远程数据的采集和实时监控,对采集到的加速度数据经消噪、两次积分求出位移量,压力数据经过滤波、线性变换求出载荷量,将得到的一个完整冲程数据存入本节点SQLite数据库,以便历史数据的查询和下载。现场测试结果表明,该系统达到了实际应用的要求。

基于ZigBee-WiFi混合网络的煤矿井下多参数传感器系统设计

现有井下无线参数采集传感器系统大多采用单一无线传输模式和采集单一参数,无法兼顾传输速率与使用能耗且安放不便。针对此缺点,设计了一种结合ZigBee与WiFi无线技术的多参数采集传感器系统,该传感器系统有效地结合了两种无线传输技术的优点,在降低使用能耗的同时提高了传输速率,且集成采集井下多种环境参数,具有布置灵活和扩展性强的特点。

WiFi承载Modbus的无线传感网络协议设计及应用

针对水电站辅机设备监测中面临的测点分散、数据多源、施工及布线复杂问题,提出基于无线传感网络技术,利用WiFi承载Modbus的无线传感网络协议体系和组网方案。首先对WiFi的时序进行重新定义,减少消息类型和节点状态,简化无线通信协议流程。其次优化了WiFi的MAC帧格式,分配更多字段给Payload Type,同时将Modbus协议嵌入WiFi协议中,充分扩展WiFi数据帧容量,构建了一个新的通信协议。最后在大渡河枕头坝水电站对该无线传感网络协议进行了应用测试,测试结果表明分散数据源无线传输能力强、通信可靠性高,选择40 MHz的信道带宽综合性能表现最好,在出现信道占用的情况下,采取提高TTL延拓设定策略,可以有效减少丢包率,保证数据的完整性。该系统对于监测设备分散、复杂的工业监测场景,具有应用推广价值。