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。

Benefit of Selecting Number of Active Mesh Routers in Disaster Oriented Wireless Mesh Network

Communications is one of the most critical factors in disaster recovery process. However, after a major disaster, existing communications infrastructures may be heavily damaged or even completely unusable. It is necessary that communicationsare to be promptly restored to the disaster area, which is the goal of our national project. The project aims to build three tiers wireless mesh network from remaining wireless access points in order to provide communications services to the disaster area. This work introduces a unique multiple tiers wireless mesh network project. In addition, this work also illustrates merits in optimizing the number of mesh routersin order to achieve the optimum performance by presenting both theoretical and simulation results of a specific scenario of multiple tiers wireless mesh network.

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。

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.

WiFi基站在油田中的应用

针对油田中现有的数据传输系统安全性不稳定、实时性差、信号不稳定、传输速度慢等多种局限性,提出一种新型的数据传输系统,在油田中使用WiFi无线网络实现远距离数据的传输。该系统采用波迅(Wavion)WBS-2400基站和客户端设备,井口安装了MD-RS28井下永久压力温度遥测设备、无线示功仪、高速网络监控球机等,可以通过无线网络链路实时监控井场图像、井下压力温度、示功图等。这种系统克服了恶劣的自然环境,使无线信号基本覆盖了整个油田,大大提高了数据的传输效率,增强了数据传输的实时性,且安装和维护方便,对于探索油田矿区视频、测控链路一体化具有十分重要的意义。

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。

基于WiFi的无线测控系统设计与实现

本文研究了WiFi技术应用于工业测控网络,开发出WiFi无线终端和WiFi无线接入点设备。WiFi无线终端实现工业现场设备的数据采集与无线传送。WiFi无线网络传输速率高,具有较强的抗干扰能力,适合在恶劣的工业现场环境中使用。WiFi无线接入点设备实现了与有线网络的无缝连接。由核心处理器、电源电路、WiFi无线模块、以太网功能模块、SPI电路、LED指示灯、复位电路等构成硬件电路设计。介绍了Linux操作系统的移植和WiFi无线模块驱动程序的移植,以及相应的软件流程图。该系统解决了工业现场环境中设备不能布线或很难布线时的数据采集问题。

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。

WiFi技术及其应用与发展

随着网络和通信技术的发展,家庭用户对无线通信的需求与日俱增,WiFi凭借其独特的优势得到了普遍认可,显示出极大的应用前景。简单地介绍了WiFi的含义和发展历程,详细说明了WiFi的特点及技术优势,并将其与有线网络作了比较。最后对WiFi的应用和未来进行讨论。

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。

基于近场通信的WiFi传输连接方案

利用近场通信(NFC)技术安全性高、便捷和功耗低的特点,提出采用NFC为无线保真(WiFi)传输建立连接的2种方案:NFC触碰传递WiFi局域网的密码和NFC触碰传递上层加密传输的密钥,避免传统WiFi传输通过搜索热点后需经过认证加入局域网的繁琐操作,同时保证数据传输安全性。根据第2种方案实现NFC+WiFi数据传输系统,测试结果表明,该方案的建立设备连接速度和传输速度均快于传统WiFi方式。

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。

基于WiFi网络的成套商用冰箱智能控制器研究

针对目前大型酒店及超市在使用商用冰箱过程中,存在的食品保鲜效果差、存储状况糟、调度管理不便等问题,设计提出了一款面向成套商用冰箱,且带条码录入功能的网络变频冰箱控制器。该系统采用了DsPIC30f5013芯片作为主控制器,通过自动条码扫描模块获取食品相关信息,并利用串口转WiFi模块解决多台冰箱的组网问题。通过对三相端电压进行采样,确定了反电动势过零点,实现了压缩机的准确换相。同时,为提高控制器的性能,软件上还采取了变频模糊控制方法、故障自诊断和提醒功能等设计。研究结果表明该控制系统具备有效性,且具有较大的推广价值。

WIFI无线网络技术及安全性研究

WIFI技术是无线领域新兴的技术,它以其传输速度高、覆盖范围广的特点而日益受到人们关注。针对WIFI网络存在的诸多安全因素的困扰,文中在简要介绍了WIFI的概念、特点的基础上,较详细地分析了WIFI网络的安全机制,重点论述了WPA的核心技术、存在的安全问题。最后提出了使用WIFI网络应采取的安全防范措施。

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ZigBee和WiFi的油田无线监测系统设计

针对油田数据的采集监测及远程应用的需求,提出了一种用于油田的无线网络系统。该系统将Zig Bee技术与Wi Fi技术相结合,实现监测信息的无线传输;传感节点以XBee PRO S2B为主控芯片,通过电量、压力、载荷、位移、温度传感器实时采集项目数据,采集到的数据通过Zig Bee网络传至Zig Bee-Wi Fi中继转换器转送至Wi Fi网络,转换器既作为Zig Bee网络的协调器,又作为Wi Fi网络的节点;通过Zig Bee网络与Wi Fi网络的结合,数据可以在移动手持设备上显示并并进行分析。系统实现了油田的远程监测、2种通信技术的转换及低功耗、高速率数据传输,使油田数据的采集更加方便、灵活。

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。

构建智慧校园WiFi无线网络的安全方案

随着网络技术的发展,以及广大师生对无线网络的需要,许多高校在着力建设智慧校园WiFi无线网络,然后当中的安全性问题不容忽视,因此,在构建智慧校园无线网络的时候就需要充分考虑其安全方案。文章通过对无线网络的需求分析、设计的原则,设计分析来形成安全方案,同时对其安全方案进行了测试和分析。