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。

基于多共引特征的ZigBee无线传感网络节点分类

ZigBee无线传感网络节点数量大、密度高、特征向量复杂,导致节点分类难度上升。在复杂的大差异节点特征中,研究以融合共引节点特征为基础的ZigBee无线传感网络节点分类方法。采集ZigBee无线传感网络节点数据,提取节点的embedding、入度、出度、集聚系数、PageRank值等有共引属性的特征,确定节点共引特征向量。利用搭建的节点分类模型,将提取的共引特征嵌入到模型空间内,通过引入注意力机制及多角度信息的融合完成分类模型的训练,利用训练好的模型对于ZigBee无线传感网络节点进行分类。实验结果表明,所提方法的micro-F1和macro-F1均随着节点的增多而降低,约为95.8、96.3,且并未出现上升的趋势,表明ZigBee无线传感网络节点分类效果好,综合效率高,可靠性强。

基于ZigBee无线传感器网络的灌溉控制系统设计

在采用一款ZigBee解决方案的射频芯片CC2430和ZigBee协议栈的基础上,设计了一个简单的无线传感器网络灌溉控制系统,给出了相应设计方案和软件中的实现细节。该系统实现了对土壤含水率的实时检测,并依据土壤含水率灌溉阈值进行自动控制灌溉,以达到节水灌溉的目的。初步测试证明,该系统运行稳定可靠,能够准确获取网络节点的属性,并进行节水灌溉控制。

基于ZigBee无线传感网络的LED照明控制系统

针对当前传统照明系统存在的手动操作、布线复杂等缺陷,以及无法满足环境采集、线性调光要求的不足,提出了一种基于ZigBee无线传感网络的LED照明控制系统设计方案。该系统采用CC2530芯片,利用网状(Mesh)拓扑结构的ZigBee2007/PRO无线传感网络实时采集照明现场的光照度、移动目标、温度、LED状态等参数,随着环境参数变化以及预先设置的照明模式(手控、自控),控制系统自动做出智能判断,实现了PWM线性无极调光;基于VC6.0平台开发的PC上位机对LED照明控制系统进行了实时监控、集中管理,克服了传统照明管理落后、单一控制、人员浪费的缺陷。研究结果表明,该系统可实现"传感器节点实时采集环境参数,ZigBee遥控器准确控制,PC上位机集中管理"的设计目标,且实验数据理想。

无线传感网络拥塞控制中节点选择强制博弈方法

无线传感网络中节点数据流量较大,分布范围较广,节点选择寻优计算复杂,导致浪费大量算力在节点选择上,拥塞控制效果不佳。提出一种无线传感网络拥塞控制中节点选择强制博弈方法,计算单条网络链路传输成本,依据传输数据耗费能量,计算传输节点可用能量比值,在传输变量权重值基础上,求得传输节点实际拥堵指数,完成节点选择。计算网络连接层的数据包丢弃概率,确定网络拥塞程度,汇聚节点数据流建立节点选择强制博弈模型,明确传感网络稳态传输条件,利用流量正态分布算法,在节点选择博弈中做出强制选择。经仿真分析证明:所提方法分组递交率保持在83%以上,丢包数量保持在100 pkt/s之内,网络传输节点端到端的延迟在0.3 s以内。

无线传感网络系统在钻孔桩水下混凝土浇筑中的应用

通过拟建一种基于分布式传感技术的新型传感网络,在水下施工场地布置多个传感器,构建全覆盖的传感网络,实现对水下混凝土灌注过程的实时监测。通过计算机处理、分析、显示多种数据,实现了对混凝土结构状态的实时监测与评估。研究成果将为水下桩基工程建设提供一种智能化、自动化的监测手段,其具有重要的理论意义和工程应用价值。

无线传感网络在智能建筑环境监测中的应用

随着我国建筑领域智能化、数字化的发展,无线传感网络的有效应用,可保证环境监测开展符合预期要求,并为建筑稳定以及长久使用提供保障。文章从无线传感网络特点的分析入手,分析了无线传感网络在智能建筑环境监测中的实践应用。

基于无线传感网络的电气消防电源和防火门监控分析

电气消防电源系统负责提供紧急情况下的电力保障,而防火门的及时关闭则是控制火灾扩散的关键环节,这两者的有效监控可极大提升应对火灾的及时性和有效性。无线传感网络(Wireless Sensor Networks,WSN)作为一种灵活且可扩展的技术,可无缝集成到电气消防电源和防火门的监控中,能有效提升监控系统的效率和响应速度。本文分析基于无线传感网络的电气消防电源和防火门监控系统的设计和应用,并通过实际应用测试验证了系统的有效性和可靠性。

基于无线传感网络的海上风电机组运行状态监控系统

为提高机组运行状态监控结果的可靠性,保障机组的稳定运行,引进无线传感网络,以某海上风电机组为例,开展其运行状态监控系统的设计研究。根据系统需求,选型传感器、信号处理器等硬件设备;通过图论中的邻接矩阵或关联矩阵,引进无线传感网络,建立风电机组运行状态监控组网;监听特定频率或信道,解析接收到的数据包以提取传感器数据,实现接收端数据采集与机组运行状态感知监控。对比实验结果表明:本文开发的系统监控结果偏差集中在±0.8rpm范围内,应用效果良好。

基于朴素贝叶斯网络的无线传感网络异常节点自动化识别研究

为处理具有不确定性和噪声的无线传感网络数据,对异常节点的变化具有一定的容忍度,提出基于朴素贝叶斯网络的无线传感网络异常节点自动化识别研究。建立无线传感网络组网模型,保障无线传感网络可靠的数据来源。通过主成分分析将网络数据降维,获得各特征属性互不相关的新数据集。针对新数据集进行节点异常特征提取,并基于这些特征,利用朴素贝叶斯网络建立分类器,得到节点异常概率,完成异常节点自动化识别。实验结果表明,该方法在无线传感网络异常节点自动化识别上具有实用性和有效性,不仅自动化识别精度高,而且速度快。

基于ZigBee无线传感网络的导线接头在线测温系统

基于无线传感网络的基本原理,将新型ZigBee无线自组网通信平台应用于输电线路跳线接头温度在线监测系统。介绍了系统的软硬件平台架构,说明了基于ZigBee技术的接头温度监测节点集群组网的方案和算法,设计了实现可靠、节能及高效的数据传输方法。应用结果表明,ZigBee技术具有自组织性、动态拓扑、网络容量大、以数据为中心等特点,在电气设备在线监测中具有独特的应用优势。

基于ZigBee无线传感器网络的温室大棚环境测控系统设计

设计了基于ZigBee技术的多参数、低成本、集测量与控制一体的无线测控系统,以用于实现远程测控。该系统采用ZigBee无线收发模块采集温室大棚中的温度、湿度、光照等参数,并将其发送到ZigBee网关进行处理,然后通过Internet上传到上位机,上位机通过网关发送温度、湿度、光照等控制命令到ZigBee终端节点,控制相应设备以调节大棚中相关参数,从而实现对温室大棚的远程测量与控制。实验表明本系统运行效果良好,功耗小、移动性强、被测数据可以实时上传到上位机进行显示和记录。

ZigBee无线传感网络在机泵智能监测中的应用

为了解决当前在线诊断系统受到现场条件限制,检测点不易更改和扩充,在恶劣和危险环境难以推广等问题,提出了基于ZigBee技术的无线监测系统设计方法。对振动传感器进行设计,对振动信号的采集、处理方法进行研究,为ZigBee网络降低了数据流量。在此基础上组建ZigBee网络,用于数据的传输,并引入WiFi作为ZigBee网络与现场服务器的接入手段。实验结果表明,该系统可以有效的完成数据的采集和无线传输,并及时的检测出设备的异常状态。

基于ZigBee的智能家庭无线传感网络

Z igBee是一种新兴的无线网络技术。在自行组建的试验平台上,介绍了应用Z igBee技术组建智能家庭无线传感网络的关键问题,分析了无线网络协议的机理结构和网络拓扑结构。

基于ZigBee无线传感网络的矿井机车定位系统的研究

为了实现无线传感器网络自身定位的低成本和高精度,本文研究和分析了一种改进的DV-Hop定位算法,提出了一种将其与抗差最小二乘法相结合的新节点定位算法,并结合煤矿监测系统的应用前景,设计了一种基于ZigBee的无线传感器网络节点定位的煤矿井下机车监控系统。此系统将更加便于矿井机车的生产管理,提高安全性。

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技术的无线传感网络研究

介绍了一种新型的短距离无线通讯技术Zigbee。分析了Zigbee协议的特点,对协议的体系结构进行了详细的阐述,主要介绍了基于Zigbee技术的无线传感网络的组网研究,包括网络拓扑结构以及通信原语组网的过程,并从软硬件结合出发对无线传感网络的平台的搭建进行了实验验证,成功实现一种无信标星型无线传感网络。经验证该平台能较好地完成点对点数据的传输。

基于ZigBee无线传感网络的光电脉搏心率监测系统

目的为了解决医院人工看护成本高、医疗器械监护接线繁多等缺点,设计了基于Zig Bee无线传感网络的光电脉搏心率监测系统。方法该系统以Zig Bee无线传感网络作为通信载体,以自组网的方式监控无线网络节点。系统终端节点监测病人的心率等生命体征数据,通过路由节点将心率数据逐级转发至监控中心。监控中心节点汇总并保存监测数据。结果完成了无线传感网络中各节点的软硬件设计以及监护中心上位机软件设计。结论经实验调试该监护系统能达到设计预期效果,并且具有低成本、易于维护、工作稳定等特点。

基于ZigBee的深水网箱养殖无线传感网络节点设计

利用ZigBee技术提出了一种深水网箱养殖环境监测方法,对监测网络中的传感器节点进行了软硬件设计。根据无线传感器网络系统的总体结构与硬件设计方案选择合适的器件,完成了节点的硬件电路设计,包括ZigBee节点RF模块电路、ZigBee父节点通讯功能模块电路、ZigBee子节点通讯功能模块电路的设计。进行了ZigBee节点的软件设计,包括协调器设备ZigBee通讯软件、终端设备ZigBee通讯软件、终端设备控制软件。无线传感网络能可靠的采集、处理、传输深水网箱养殖环境信息数据,这为利用传感器技术和ZigBee无线网络技术进行远程实时监测与控制应用打下了坚实的技术支持。

基于Zigbee无线传感网络的窨井安全监测系统

针对城市窨井因内部可燃性气体浓度过高产生爆炸、水位太高而损坏内部线缆或井盖丢失、移位造成重大生命财产损失等各类事故,设计了一种基于Zigbee协议的无线传感网络的窨井安全监测系统。该监测系统能够实时监测窨井内燃气浓度、水位以及井盖是否丢失或移位等各种安全隐患信息,一旦超过设定的安全阈值,告警信息便能通过GSM手机通信网络或因特网及时传送至监控中心,提醒市政管理部门采取措施,避免生命财产遭受损失。系统测试结果表明:其运行达到预期效果,具有很好的实用推广价值。