无线网卡能耗建模及在GloMoSim中的实现

参照笔记本电脑无线网卡各工作模式下功率消耗实测结果,建立了ad hoc网络结点无线网卡能耗模型,并介绍了如何在GloMoSim仿真环境中进行实现。此模型可广泛用于ad hoc网络无线结点能量消耗的研究中。运用新模型对IEEE 802.11节能模式的仿真表明:在流数目较多网络负荷较大时802.11节能模式并不能有效节省结点能耗,协议还需进一步改进。

建筑物内WLAN远程无障碍通讯技术研究

本文分析广播式无线局域网(WLAN)室内通讯数据丢包、信号盲点和连接不上等问题与微波多路径传播延迟间的关系,以及波的干涉效应,认为双镜面反射形成的波导效应对室内通讯造成严重影响,障碍物造成波前畸变。这影响了网络化仪器的可靠性及其在现场测试中的应用。提出用指向性好的定向天线,并利用狭长走廊空间远距离传输电磁波。用2个相反指向的天线可获得传播线度140m以上。引入角反射器将信号导入远端室内,以克服微波屏障问题。角反射器的投影尺寸须大于波长λ。针对发生在路由器接收端上的大量丢包,提高无线网卡定向发射能力和增益;更换网卡天线,用λ天线代替λ／2天线抑制垂直波面宽度,将全向天线增加反射面改造成定向天线。模拟计算120°反射面在20°前向辐射角的情况下,增益8．4dB。选用500mW发射功率的路由器可提高室内远程通讯能力近1倍。走廊末端墙面修饰成多棱角,可降低垂直入射的反射波。本技术可用于运动部件无线测量和智能仪器现场组网等场合。

一种基于802.11DCF的Ad Hoc网络节能协议

为了将一种基于802.11DCF的无线局域网节能MAC协议802.11PS用于多跳移动网络,提出了一种改进的报文驱动无线网卡动态关闭节能协议802.11NPS.802.11NPS使无关结点收到控制报文后延迟关闭无线网卡,从而很好地支持了路由协议的正常运行.它无需全网同步机制,也可用于全互连网络.文中还采用较精确的能耗模型对802.11NPS协议的性能进行了仿真研究,结果表明:在所考虑的仿真环境下,802.11NPS在全互连网络中最多可节能60%,在多跳移动Ad Hoc网络中最多可节能18%;802.11NPS的时延性能优于802.11DCF,而吞吐率则与802.11DCF大体相当.

一种改进的IEEE802.11节能协议

针对IEEE 802.11DCF协议节能模式(802.11PSM)节能性能受网络中流数目影响严重的缺点,提出了一种改进的802.11PSM+节能协议。通过采用一种时间-报文混合驱动的分布式无线网卡(NIC)动态关闭机制,使802.11PSM协议中那些在beacon周期内一直处于活跃状态的节点在当前通信与自己无关时进入睡眠状态来节省能耗,从而大大降低了流数目对协议节能性能的影响。近似分析和仿真表明,当业务流数目较多且负荷较大时,802.11PSM+与802.11PSM相比有明显的节能效果。802.11PSM+的吞吐率性能和时延性能仍与802.11PSM大体相当。

ZigBee无线点餐系统研究

为了提高餐饮业的服务效率,降低成本,提出了以ZigBee技术实现无线点菜的思想。通过在餐馆包厢走廊安装ZigBee路由节点,给点餐服务员配备无线点餐PDA,以及在控制中心安装ZigBee协调器的方法组建无线点餐系统网络。利用Time协议实现系统网络时间校正。并设计了系统各部分硬件及相关软件。最后,对系统的应用效果进行了分析比较。系统实现了低功耗的要求,同时节省了点餐时间、减少了服务人员、节约了成本,提高了餐饮业的运作效率。

Ad Hoc网络中的节能机制

AdHoc网络终端的连续工作时间是影响AdHoc网络实用化的关键因素,产业界也一直在寻求通过采用节能机制来延长终端工作时间的方法。本文对AdHoc网络中典型的节能机制进行了分类介绍和比较,对运用节能机制所面临的困难给予了阐述,最后给出了节能研究的发展方向。

基于RFID技术的婴儿防盗系统的设计

目的:应用现代信息技术设计一种婴儿防盗系统,确保婴儿安全,提高医疗质量。方法:应用无线网络、RFID、中间件等技术构建婴儿防盗系统。结果:该系统的应用能够彻底防止婴儿在医院内被盗,有效保护婴儿的安全。结论:该系统能够大幅度提高医生和护士的工作效率,杜绝意外事件,提升医院管理水平和社会效应。

一种无线局域网节能协议研究

提出了一种基于802.11DCF的分布式报文驱动节能协议802.11PS协议,通过使结点在既不能发送又无需接收时进入睡眠状态来节省其能量消耗。采用近似方法分析了协议在全互连网络中的节能性能,并通过仿真验证了近似分析的合理性。结果表明,在没有接入点的无线局域网环境中,当网络负荷较高时,802.11PS协议能够有效降低网络结点无线网卡总功耗(最多可节能70%以上),并且其时延和吞吐率性能仍与802.11DCF协议大体相当。协议无需全网同步,也可用于多跳ad hoc网络。

嵌入式微控制器通过无线网卡接入网络的方案比较

通过比较嵌入式微控制器使用各种无线网卡接入网络方案的复杂度,为构建无线控制网络提供合适的选择和参考。首先,本文简单叙述了PCI、PCMCIA、USB总线协议及主要接口信号,再给出了嵌入式微控制器通过CPLD和PCI无线网卡接入无线网络,微控制器通过S5933专用芯片和PCI无线网卡接入无线网络,微控制器通过组合逻辑电路和PCMCIA无线网卡接入无线网络,嵌入式微控制器通过SL811HS专用芯片和USB无线网卡接入无线网络这些设计方案,具体比较了它们主要的软硬件设计复杂度及其综合性能,得出了各自的优势和特点。通过本文的分析比较可以为今后系统设计者设计无线网络控制系统提供依据。

可证明安全的面向无线传感器网络的三因素认证及密钥协商方案

对Amin等提出的无线传感器网络环境下匿名认证协议进行了安全分析,指出此协议不能抵抗移动设备丢失攻击、用户冒充攻击及传感器节点捕获攻击。基于口令和智能卡这2个认证因素,增加生物特征标识作为附加安全因素,设计了一个三因素无线传感器认证密钥协商方案。利用BAN逻辑和启发式分析证明了方案的安全性,通过与其他相关协议比较,改进协议计算量相对比较低,且实现了所有安全属性,适应实际的应用。

基于流式接口驱动的USB无线网卡

对比Windows CE系统驱动开发方式,提出以流式接口驱动模式的USB无线网卡的设计与开发,详细阐述了流式接口驱动的体系结构与实现流程,面向ARM11处理器的嵌入式平台以流式结构为框架实现USB无线网卡驱动开发,通过现场测试结果表明系统驱动实现方式切实可行,系统运行稳定、可靠,基本满足系统设计的目标要求.

一种无线传感器网络用户认证与密钥协商协议

随着无线传感器网络的发展,外部用户可以直接访问传感器内部节点获取信息,因此如何认证外部用户的身份,只允许授权用户获取节点数据,保证传输数据的保密性和完整性,已成为当前无线传感器网络研究的热点问题.本文基于用户口令和智能卡提出一个无线传感器网络用户认证与密钥协商协议,协议中采用哈希和异或运算实现主体的身份认证和密钥协商功能.为了分析协议的安全性,本文扩展了串空间理论,构造了分析无线传感器网络认证与密钥协商协议的形式化方法,证明了协议的安全性.最后,文中分析了协议的执行效率,并与同类协议进行了比较.

远程无线网络语音通信控制系统设计

由于语音通信受环境的影响较大,导致传统的语音通信控制系统无法满足用户需求,控制质量较低。因此,构建远程无线网络语音通信控制系统,系统中的语音识别模块利用CG6565语音卡进行语音信号的收集,并对其进行降噪处理。降噪后的语音信号被转换成便于处理的数字信号,并将数字信号的特性参数提取出来。语音识别模块对特性参数进行识别、调整和测量后组成语音文件夹,并将语音文件夹反馈到远程无线网络控制模块。远程无线网络控制模块对语音文件夹中的语音文件进行一系列的处理,处理后的语音文件被传输到用户手中,实现系统对用户设备的远程语音控制。软件给出了语音通信信号的目标函数,以及该目标函数的调用代码。实验结果表明,所设计的系统具有较高的控制效率和控制准确率,控制质量总体较高。

物流系统中集成化仓储系统设计

给出了一种综合采用射频识别技术、非接触IC卡导航定位及无线局域网等技术的智能化、集成化仓库设计方案。采用面向对象程序设计语言,设计出一套智能仓库管理系统软件。经实际使用,取得了很好的经济和社会效益。方案对物流管理系统的设计和新建、改造仓库系统具有重要的参考价值。

无线网卡物理层扩频通信机部分的开发

本文研究设计实现了无线网卡的物理层扩频通信机,即收/发信机部分,它基本符合1EEE802.11标准。给出了详细的软/硬件设计方案及实现过程,包括从计算机用户端到系统控制端以及具体的信号信息处理过程。系统与计算机之间通过RS232串口交换数据和控制信息。用Visual C++编写了人机界面,即Windows环境串口通信程序。收/发信机的信号处理部分采用intersil公司生产的专用芯片来实现。包括从基带到中频到射频的转换。

USB无线网卡在嵌入式系统平台上的应用

为了实现嵌入式系统中增加无线通信的功能,建立嵌入式无线网络,可以在系统中使用无线网卡。介绍了一个嵌入式微处理器和实时操作系统的无线接入网的设计方案,阐述了基于ARM LPC2119微处理器的外围硬件电路的接口方法,讨论了实时操作系统μCOS-II、TCP/IP的移植和实现,以及无线网卡的整体构架和USB网卡驱动程序设计的关键技术,实现了USB无线网卡在嵌入式系统平台上的应用。

基于USB接口的无线网卡驱动研究与实现

针对无线网卡驱动结构复杂、编写困难的问题,提出了一种结构清晰、简单易行的无线网卡驱动模型和设计实现方法 ;重点研究了USB设备驱动结构以及无线网卡数据包的接收和发送流程。在嵌入式Linux平台下,设计了基于USB接口的无线网卡驱动,实现了对无线网卡芯片Realtek RTL8188的支持。同时,结合嵌入式软硬件开发平台,成功组建了无线局域网,对驱动程序进行了测试。测试结果表明,无线网卡驱动运行平稳,实现了预期的目标。

多功能无线电子床头卡的设计与应用

传统纸质的患者床头卡存在显示内容有限、显示形式单一、不易形成医患互动等不足。设计开发了"多功能无线电子床头卡"系统,通过定制开发多功能显示终端硬件,并结合HTML5软件开发技术,实现患者护理图标自动更新、医嘱及费用信息查询、患者满意度调查等床头卡全新功能。系统应用表明,多功能无线电子床头卡系统在有效减少护士工作量的同时,能方便患者了解相关信息并参与到治疗过程中,提升患者满意度。

基于MPTCP的AGV小车无线通讯技术研究

AGV(Automatic/Autonomous Guided Vehicle)为自动导引小车,是集机、电、信息为一体的自动化系统,它涉及机械工程、自动控制、计算机系统、通讯等多种学科技术[1]。工业用自动导引车(AGV)小车通过上位机以无线通讯控制来实现自动上下楼梯并运送货物到指定位置[2]。在现场运行时出现在运动过程中无法连接上位机服务器的情况,经过进一步测试分析发现,问题在于在目前现有的802.11 wifi架构下,运动的AGV在AP间进行切换时,漫游速度太慢导致的掉线。这主要是网卡驱动内的漫游策略和算法的问题。而基于MPTCP协议栈的这种双网卡解决方案对网络掉线问题给我们提供了另一种解决思路。本方案经过现场测试之后,发现可以有效的解决AGV在漫游时所造成的网络阻塞的问题。

利用无线网卡实现气象报文的备份传输

随着气象现代化建设的推进，气象报文早已不再通过邮局报房或人工电话口传，而是在Internet基础上建立行业局域网，在此局域网内部通过FTP程序自动传输。据中国气象局ASOM系统统计，各省气象报文传输的及时率平均已达98％以上，一年中，任何一个站如有3～4d网络中断，其全省全年的报文传输率就会低于全国平均水平，影响全省业务质量。而各种原因造成的市县局网络中断是造成报文无法自动传输的最主要因素，利用无线网卡实现气象报文的备份传输，可解决这一问题。