基于ZigBee通信网络的农机作业监测系统设计

首先,介绍了ZigBee通信网络技术,并设计了系统总体设计方案;然后,分别从转速测量模块、振动信号采集模块和割台高度检测设计了系统硬件部分;最后,针对设备节点和协调器两部分设计了ZigBee无线网络传输软件,实现了农机作业监测系统。测试结果表明:系统能够正确采集农机作业参数并通过无线网络发送到云平台,证明系统的可靠性和可行性。

基于Zigbee技术的无线辐射监测系统的建立

基于Zigbee技术的无线辐射监测系统可对众多辐射监测仪的监测数据进行实时采集和统计分析,无需布线,组网灵活。该辐射监测系统包括多台辐射监测仪及上位机监测平台。辐射监测仪负责测量辐射信息,并将辐射测量结果通过Zigbee模块发送出来。辐射监测平台负责接收辐射测量结果,并将数据在监测平台上进行显示和存储。对辐射监测仪和辐射监测系统进行测试,测试结果表明:辐射监测仪可对在环境本底的基础上增加0.1μSv/h的γ辐射给出可靠报警;辐射监测系统可自动进行无线网络连接,整体运行稳定,数据采集准确,可实现对各个辐射监测仪监测数据的实时采集和存储。

基于ZigBee无线传感网络的分簇时间同步算法

在无线传感网络中,时间同步技术在信道分配、数据收发、休眠调度中都有着关键作用。目前已有的时间同步算法,有些同步精度不高,有些需要进行频繁的数据交换导致功耗过大。因此设计出能同时满足高精度和低功耗两个要求的算法势在必行。提出的算法通过改变网络拓扑结构,构造分簇函数,选出簇头,进行分簇。在新的网络拓扑中,协调器与簇头之间通过频偏补偿来保证同步的精度,簇头与成员节点之间通过三次通信消除时延进行时间同步,从而实现全网时间同步。仿真结果表明,整个网络在较低功耗下也能有较高的同步精度。

ZigBee无线通信技术在智能家居网络中的应用

ZigBee无线通信技术在智能家居组网中具有重要的应用。为了探究其使用场景和方法,文章首先分析了基于ZigBee的智能家居网络组网方式,其次介绍了接收信号强度指示(Received Signal Strength Indicator,RSSI)算法的测距原理和DV-Hop算法的测点原理,最后针对两种算法的局限性,提出基于阈值的改进定位算法。

基于Zigbee网络接收信号强度指示测距算法的工业安全监测系统

目的:基于Zigbee网络的接收信号强度指示(received signal strength indicator,RSSI)测距算法和环境传感器,设计一种能够保障工业区内工人安全的工业安全监测系统。系统功能主要包括对误入违禁区域的工人进行即时的警告、火灾险情警报、工人身体状况监测以及云平台控制系统。方法:本系统通过多节点组合获取信道模型中的环境干扰参数,采用混合滤波算法和RSSI测距算法来获取工人位置,使用传感器监测工业区内的险情和工人身体状况,运用4G DTU模块完成云平台和系统之间的控制功能。结果:实现测距功能50 m内误差低于10%,可以满足系统危险距离警报的需求,对火灾和工人身体状况实现实时监测。结论:系统可准确地对发生的灾情和进入违禁区域的工人进行实时警告同时在云平台显示,可通过手机移动端查询系统的状态和控制系统,具有方便快捷的功能。

基于Zigbee无线传感系统的设计与应用

无线传感网络(WSN)近年来在不同的领域得到了广泛的应用,基于此,采用Zigbee无线网络数据协议,搭建无线传感系统,采用TI公司的CC2530F256无线通信芯片进行硬件和软件的详细设计.可将节点数据传送至协调员或计算机终端,具备显示和控制功能,收集和分析有关数据信息.并分析其搭载不同类型传感器在环境、工业、农业、智慧城市、军事等领域的的具体应用.

基于ZigBee网络和自适应PSD算法的路灯分布式节能控制方法

当前照明系统缺乏分布式路灯动态化控制,浪费大量能源,为此,提出了基于ZigBee网络和自适应PSD算法的路灯分布式节能控制方法。通过ZigBee网络通信连接系统传感器、控制中心和照明终端,协调设备通信功能,实现信息快速传输储存。利用神经网络处理信号数据,提高系统信号检测和处理效率。在此基础上,利用自适应PSD算法识别路灯信号动态特征,进行自适应信号检测,调节信号数据偏差,精确检测数据结果,增强系统节能控制稳定程度,实现路灯分布式节能控制。由实验结果可知,研究方法将分布式路灯检测精准度提高到99%,熔池宽度稳定在3.5W/mm,具有良好的检测精准度和控制稳定性,可以对路灯进行节能控制。

A Self-Healing and Nonflammable Cross-Linked Network Polymer Electrolyte with the Combination of Hydrogen Bonds and Dynamic Disulfide Bonds for Lithium Metal Batteries

The self-healing solid polymer electrolytes(SHSPEs)can spontaneously eliminate mechanical damages or micro-cracks generated during the assembly or operation of lithium-ion batteries(LIBs),significantly improving cycling performance and extending service life of LIBs.Here,we report a novel cross-linked network SHSPE(PDDP)containing hydrogen bonds and dynamic disulfide bonds with excellent self-healing properties and nonflammability.The combination of hydrogen bonding between urea groups and the metathesis reaction of dynamic disulfide bonds endows PDDP with rapid self-healing capacity at 28°C without external stimulation.Furthermore,the addition of 1-ethyl-3-methylimidazolium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide(EMIMTFSI)improves the ionic conductivity(1.13×10^(−4)S cm^(−1)at 28°C)and non-flammability of PDDP.The assembled Li/PDDP/LiFePO_(4)cell exhibits excellent cycling performance with a discharge capacity of 137 mA h g^(−1)after 300 cycles at 0.2 C.More importantly,the self-healed PDDP can recover almost the same ionic conductivity and cycling performance as the original PDDP.

基于ZigBee技术的实验室环境监控系统设计与实现

为解决计量检测实验室温湿度监测面临的效率低、误差大、不确定性强等问题,文章以无线传感器网络为基础,设计了一套基于ZigBee技术的实验室环境监控系统,实现了对计量检测实验室环境温湿度的精准采集和实时监测。实际应用结果表明,该系统能够实现对多区域环境温湿度数据的实时采集、显示、存储、超限报警、历史趋势分析等功能,运行平稳,为实验室温湿度监控提供了一种高效可行的解决方案。

基于ZigBee技术的智能家居无线网络系统设计

文章设计了一个基于ZigBee技术的智能家居无线网络系统,用户可以通过客户端软件及Web浏览器对其进行远程控制和管理。该系统具有成本低、可靠性高、组建方便等优点,能够满足用户对智能家居的需求,具有良好的应用前景。

基于二维查找模型和ZigBee网络的CT扫描设备故障远程检测方法研究

目的:设计基于二维查找模型和ZigBee网络的CT扫描设备故障远程检测方法,提高CT扫描设备故障检测准确率。方法:采用ZigBee网络技术从环境因素、电气因素和气路因素采集CT扫描设备运行状态数据,根据监测数据提取其中的时频域信号,将提取的故障信号特征参数进行融合,采用二进制反向变换将故障数据转化为平稳的时间序列,抑制数据的波动性,并通过建立相应的二维查找模型与匹配函数计算故障数据的依赖度,以此为依据,引入贝叶斯评价函数实现对设备故障的远程检测。选取医院临床在用的大型CT扫描仪为实验样机,同时随机选取使用与实验样机型号与配置相同的80台次CT扫描设备的550条实际故障数据为训练样本,对比CT扫描设备故障远程检测方法与长短时记忆网络(方法1)和深度信念网络(方法2)检测方法的准确率。结果:设计的CT扫描设备故障远程检测方法仅在状态标签5出现检测错误,但判断误差在可控范围。5次故障检测实验中,CT扫描设备故障远程检测方法得到的检测准确率均>80%,远高于方法1与方法2。结论:CT扫描设备故障检测方法具有较高的检测准确率,能够实现CT扫描设备故障远程检测的实际需求。

ZigBee网络CSMA/CA协议及典型网络拓扑性能仿真分析

ZigBee网络在未来物联网行业尤其是智慧城市的建设中将得到广泛的应用。CSMA/CA协议用于节点间数据传输时的信道争用机制,利用ACK信号来避免冲突的发生。介绍了ZigBee网络技术特点,阐述了IEEE802.11MAC层的点协调功能PCF和分布协调功能DCF,分析了CSMA/CA协议尽量避免碰撞的机制和MAC层成帧效率。基于OPNET仿真平台,搭建了星型、簇型和网状型三种典型ZigBee网络拓扑,设置了仿真场景和节点属性,分析了不同拓扑结构、不同节点数对网络吞吐量的影响。结果表明,三种典型网络拓扑中,网状型网络的吞吐量明显高于其它两种网络,但无论哪种网络,其吞吐量都随着节点数的增多而呈下降趋势。因此,在ZigBee网络的实际应用中,需综合考虑网络布设的拓扑结构和合适的节点数,提高ZigBee网络的通信效率。

基于ZigBee协议的矿工体温无线监测系统

针对新冠病毒防疫的基本要求以及矿工的生命健康,设计了一种基于ZigBee技术的便携式体温无线检测系统。首先,由体温传感器、CC2530单片机(MCU)以及OLED显示屏组成的终端设备,对矿工的体温数据分别进行采集、处理和显示。其次,该系统通过CC2530 MCU组建的Mesh网络将处理后的数据经路由节点传输至协调器。最后,协调器汇聚所有终端设备的数据通过WiFi模块上传至OneNET进行记录和显示。通过该系统对矿工的体温进行实时监测,从而起到早发现、早隔离、早治疗的目的。实验结果表明:该系统可以较为准确地测量出矿工的体温数据,并且实时上传至云端服务器进行统计显示,具有一定的实用价值和现实意义。

基于STM32和ZigBee网络的智能家居系统

针对目前智能家居成本高、扩展性和兼容性差等问题,设计了一套基于物联网的智能家居系统。系统采用CC2530单片机构建ZigBee无线网络,STM32单片机构建主控制器,搭配温湿度和空气质量等传感器,实现了室内环境数据的无线采集和对家电的远程控制。主控制器负责通过ZigBee无线网络汇总传感器采集的数据,通过TFT触摸屏实现本地的人机交互,通过GSM模块和MQTT协议实现与服务器的数据交换。服务器端数据存储在MySQL数据库中,用户端通过MQTT服务实时获取服务器端数据。用户可以借助TFT触摸屏在现场进行实时监测和控制,也可以在终端软件上实现同样的操作。实验表明,该系统可以有效地实现对环境的远程监控和对用电器的实时调节,系统模块兼容性好、扩展性强,具有一定的应用价值。

基于ZigBee的山区农田环境监测系统设计

针对山区农田特殊的地貌和环境,研究并设计一种基于ZigBee无线传感网络技术的农田环境监测系统。该系统通过多种传感器对山区农田环境数据进行实时监测,采集的数据可以在智能手机App端进行可视化展示,为农田智能化管理提供了参考信息,同时系统提供了远程控制农田浇水灌溉功能。该系统在枣庄市山亭区徐庄镇山区农田进行了实地测试,实验结果表明该系统能够实现对山区农田环境数据的有效监测,且该系统成本低、精度高、便于维护,有较强的可用性和可靠性。

ZigBee无线网络技术在森林防火中的应用

针对目前森林防火智能化不足,资金以及人工投入过大等缺点,该文设计并开发一款基于ZigBee技术的森林防火监测系统。系统采用“终端—主机—云平台”的架构,通过搭载传感器的ZigBee终端节点获取环境数据,使用带有4G通信模块的ZigBee协调器节点将数据上传至云端服务器,相关人员可通过主机客户端查看环境数据和调节阈值,实现对终端设备的反向控制。测试结果表明,基于ZigBee技术的森林防火监测系统能够达到监测森林环境和智能控制的目的,具有较强的可操作性和现实意义。

基于ZigBee技术的照明设备亮度自适应节能控制优化方法

该文研究了ZigBee技术支持下的照明设备亮度自适应节能控制优化方法,达到了良好的节能效果。对照明设备亮度自适应节能控制方法进行改进设计,使用模糊神经网络算法对照明设备的能耗数据分别形成多列神经网络,分别输出照明设备能耗数据的修正值,并对修正值进行加权累加为核心算法的解模糊计算,最终输出修正后的结果。经过仿真计算发现,照明设备亮度自适应节能控制过程中,采用ZigBee技术支持下的算法较传统的节能控制算法的误差控制能力提升10倍,且运行该算法的算力资源可以通过常规嵌入系统置入照明设备中。ZigBee技术支持下的算法具有优化照明设备亮度的自适应控制效果,具有较高的实用价值。

基于ZigBee和NB-IoT融合网络的实验室智能监控系统实现及应用

针对传统实验室监控系统设备配置繁琐、用户无法及时获悉示警信息等问题,该文设计了一种实验室智能监控系统。系统构建了以ZigBee和NB-IoT融合网络为核心的传感层、网络层、应用层3层网络拓扑,集成信息采集、数据处理、无线通信、终端执行单元等模块。经试验,该系统实现了对实验室环境信息数据的实时监测、采集传输、波形显示、可靠存储、分析示警及实验室设备的智能调控,达到了预期效果。借助该系统,用户在移动端即可实时远程监控实验室的环境状况,及时获得异常示警并做出反馈,为有效规避实验室突发事故提供极大便利。

基于ZigBee的电缆接头压接缺陷监测系统设计

提出采用环式无线测温的监测系统,实现对运行电缆中间接头温度的实时测量和状态评估。使用COMSOL Multiphysics软件建立电缆中间接头电磁—热耦合三维计算模型,利用有限元分析(FEA)方法计算获得了压接缺陷下的电缆中间接头的温度变化规律;引入接触系数k表征压接缺陷程度,并给出了线芯导体温度推导公式。结果表明:当接触系数k>2.7时,电缆中间接头接触电阻较大,存在安全隐患。在此基础上,基于ZigBee技术搭建了环式无线测温监测系统,并编写了上位机程序;实验表明:监测系统测量误差最大值为0.4℃,满足实际应用需求。

基于ZigBee的智慧教室节能系统研究

针对高校教室电能浪费问题,设计一种基于ZigBee的智慧教室节能系统;系统以STM32作为主控单元,由ZigBee协调器和终端节点形成的局域网络构成感知执行层,并通过Wi-Fi网络和云平台,实现控制中心对教室用电设备的状态感知和智慧控制;同时针对温控设备功率有限以及室内复杂的温度干扰环境而导致室内温度无法稳定保持在合适范围,基于KNN算法构建NARX神经网络温度预测模型,实现利用已有环境数据预测下一时刻温度,以达到对教室内温度的准确控制;最后,对系统功能和改进预测算法进行了实验验证,运行结果表明该系统可以稳定运行,并可以达到精确控制用电设备实现节约电能的目的。