无线传感器网络接收机前端滤波器设计与实现

如果说互联网构成了逻辑上的信息世界,改变了人与人之间的沟通交流方式,那么,无线传感器网络则是将逻辑上的信息世界与客观上的物理世界融合在一起,改变人类与自然界的交互方式。如今,无线传感器网络如同其他高新技术一样,在经历了十几年的发展之后,正逐步走出象牙塔,迈向更广阔的应用领域。

无线传感器网络节点是一个微型嵌入式系统,有采集、发送、接收数据等功能,本文以无线通信技术为基础设计网络接收节点,采用rf射频接收芯片t5743的网络接收节点,达到了网络节点数据的短距离接收,并降低接收数据的误码率,实现传感器数据无线通信。

为了减少无线传感器网络中由于空闲侦听而产生的能量消耗,在接收端发起的介质访问控制(ri-mac)协议基础上提出一种新的接收端发起的异步rp-mac。该协议通过预测接收节点唤醒时间,采用随机数作为唤醒间隔,改进ri-mac的重传机制,从而减少了空闲侦听和网络冲突。ns2仿真结果表明,改进后的mac协议在在高负载网络中显著降低了节点工作的占空比,提高了包交付率,从而减少了网络能耗。

对无线传感器网络采集到的田间信息进行有效的接收、处理是基于无线传感器网络的农田环境监测系统的重要组成部分,该文针对农田无线传感器网络数据采集的特点,对系统的数据处理服务器的构建进行了研究,设计并实现了一个基于非阻塞式sockets套接口的数据通信服务器。该服务器综合利用静态线程池与i/o复用技术,采用循环队列作为数据缓冲区,较好地解决了农田无线传感器网络对tcp多连接长时间通信,大量田间实时监测数据并发接收、处理性能要求高的问题;采用面向对象设计方法,抽象出类的层次结构,提高了程序代码的复用性。

沟通是最耗能的事件在无线传感器网络(wsn)。显著降低能耗将传输功率控制(台电)技术动态调整传输功率,给出了2类的技术:基于位置和时间的无线传感器网络的算法基础。

针对传统电梯跟踪系统成本较高、移动性差和安装维护困难等问题,提出了一种基于无线传感网络(wsn)的新电梯跟踪系统。该系统适当地设置telsob传感器节点发射的能量值,利用micaz传感器节点和telsob转发节点判断电梯操作行为,并通过tel-sob汇聚节点跟有线网络连接和采用c++设计的上位机软件远程显示电梯运行状况。研究结果表明,该系统简单、可扩展性强、成本低,具有可视化上位机显示界面。

为克服传统有线隧道施工监控系统存在的不足,利用无线传感器网络的结构灵活、易于布局等优点,提出了一种基于无线传感器网络的隧道施工监控系统设计方案。从节点的软硬件实现、无线传感器网络组网、网关的选择及上层监控软件系统的设计上讨论了隧道施工监控系统的实现。实验结果表明,与传统有线监控相比,该系统对环境监测更加准确,便于部署,易于扩展,成本更低,提高了隧道施工的安全性。

针对目前火灾监控系统存在的不足,提出了一种基于无线传感器网络的设计方案。系统实现了对监控目标的烟雾浓度,温度的实时监测,采用了基于最小跳数的路由协议,每个节点只需记忆自己的转发节点集,网络中的数据都是沿着最短路径进行传输。系统满足了火灾监控的要求,安装简单方便,灵敏度高,稳定性好。

针对煤矿井下环境在线监测的要求,提出了一种井下实时监控无线传感器网络节点的设计方法,详细介绍了无线传感器网络节点的硬件组成和软件设计。该节点通过微控制器和无线传输模块实时采集、处理、传输井下工作面的瓦斯浓度、co浓度、温度、湿度等数据。测试结果表明,该节点控制方便、工作稳定,能实现可靠的无线网络传输。

介绍了一种利用音频信号实现节点间距自主测量的无线传感器网络节点。节点硬件系统包括dspic6014a微控制器,512kb的sram,2.4g波段的rf收发模块、音频收发模块及电源管理模块等。节点通过测量rf同步信号与音频信号的时间差来测量节点间的间隔距离。与国内外的研究相比,节点可以自主完成测距信号的采集、存储和数据分析、计算工作。节点通过采用多次测量数据累加平均及iir数字滤波技术提高了测距信号的信噪比,利用幅度分析实现了测距信号的到达时刻判别。测试数据表明,该节点最远测距距离可达30m,误差小于3%。

介绍一种建立在zigbee无线传感器网络上的gprs远程监控系统。首先介绍了zigbee无线传感器的网络结构,组网方式及网内数据通讯。然后介绍了这种zigbee无线传感器网络与gprs网络的数据交互,实现远程监控。

介绍了一种采用smic0.18μmrfcmos工艺,设计了一种应用于2.4ghz无线传感器网络soc芯片的射频发射机上混频器模块电路单元,其中转换增益为-6.3db,输入1db压缩点为-4.6dbm。工作电压为1.8v,功耗为5.4mw,工作频率范围为2.4~2.4835ghz,工作温度范围为-20~+80℃低功耗的上混频器。上混频器芯片的面积为0.56mm2。

无线收发机是传感器网络中产生最大功耗的节点,而功率消耗在很大程度上限制了无线传感器网络的大规模应用。为在收发机之间达到良好的功耗分配,在对网络级功耗进行研究的基础上,分析了影响无线收发机能效的关键因素。然后结合基于ieee802.15.4协议及实现低功耗的设计需求,提出了接收机的系统架构,为以后进行电路设计提供重要的参考价值。

【目的】针对现有农业环境监测网关设备开发成本高、系统功耗大、操作复杂等不足,设计开发一种用于农业环境监测的无线传感器网络网关节点。【方法】网关节点以低功耗芯片cc2530为核心处理单元,通过外围状态指示电路、电源管理模块等,完成zigbee网络组网和监测节点数据收集及处理功能;同时通过串口方式连接sim900a模块,采用gprs方式将监测数据上传至中心服务器。最后在农田进行了监测数据误包率与信号接收强度测试,并通过实地部署试验验证了系统的稳定性及可靠性。【结果】所设计的网关节点能实现4种农业环境数据的采集,节点间距小于120m时数据传输误包率低于1%,监测数据在30d农田试验期内连续变化,可长时间上传至服务器,且稳定性、可靠性良好。【结论】所设计开发的基于cc2530的网关节点具有丢包率低、运行稳定可靠的特点,能够满足多种农田环境因子的监测需求,具有良好的应用前景。

近年来,随着科技的不断发展,无线传感网络越来越受到重视,在管道运输中的应该越也很广泛,本文就对无线传感网络做了简单的介绍,并阐述了其特点与优势。

无线传感器网络主动QoS机制研究

基于无线传感器网络的货运列车轴温探测系统的设计 作者:张矢邵汝峰张彪徐晓辉来源:现代电子技术录入:随风 designofaxle-temperaturedetectsystembasedonwirelesssensornetwork 摘要随着铁路高速重载战略的实施,准确地检测列车轴温关系到铁路运输的安全.针对货运 列车的特点,分析了传统轴温检测方式存在的各种缺陷,提出了一种基于无线传感器网络的货运 列车轴温探测系统的设计方法.该系统采用msp430单片机和nrf905无线通信模块,安装于货 车车厢底部,可通过自组织的方式形成网络,具有可靠性高、节点成本低、网络可扩展性好、生 存周期长等优点. 关键词：轴温检测,无线传感器网络,货运列车,节点 铁路列车在高速运行过程中，车辆走行部分各轴承的温度会不断升高，当

针对茶园中所存在的无线通信障碍问题,该文设计了一款适合茶园信息采集的无线传感器网络节点。节点以atmega128为核心,nrf905射频芯片及其外围电路作为无线通信模块,sht11空气温湿度传感器和tdr-3土壤含水量传感器及其外围电路作为传感器模块,并以该节点为硬件平台编写了通信协议、应用程序和后台管理软件。分析、测试了节点的功耗和通信距离,在空旷地带,节点的有效通信距离达到150m,与micaz节点对比室内外通信距离分别提高了200%和150%。在广东省英德茶园基地进行了组网试验测试,结果表明:网络平均丢包率为0.84%,传感器感知精度达到98.2%,能够满足茶园信息采集的应用要求。

针对小范围内周期性数据的采集特点,采用改进的免冲突周期调度算法,实现了无线传感器网络中各节点对信道的时分复用,避免了因监听和对信道的竞争而消耗更多的能量.讨论了算法对网络容量和同步周期的限制,给出了确定累积误差和同步消息发布周期的方法.无线收发模块采用硬件支持ieee802.15.4协议的cc2430芯片,设计了满足该协议中mac层的各类帧结构,以及传感器节点和汇聚节点的通信程序.

针对核电站运行环境复杂,人员难以靠近等特点,提出基于无线传感器网络的核电装备状态监测系统,采用lm3s1138和cc2420作为无线传感器网络的主要硬件。核电设备监测系统对实时性要求特别高,为此采用分层路由协议teen,并为每个节点设置一个计数器。通过matlab虚拟仿真平台和现场数据采集表明,此系统能够对信号实现有效的采集。

介绍了一种基于无线传感器网络(wsn)的智能温度测量系统。系统通过数字多点温度计来获取温度信号,并通过wifi传递到risc微处理器arm中。数据存储在一个由微处理器控制的,基于iis总线标准的sd卡。完成数据采集的软件设计,linux操作系统在arm硬件平台的移植以及基于linux操作系统和sd卡协议的sd卡和sdwi-fi设备驱动程序的开发。最终实现人机交互的功能。

面向应急监控应用的无线传感器网络的通信面临着由于网络拓扑的动态性和时变性,以及应急灾难事件突发区域数据量剧增而造成的网络数据传输冲突严重等问题。针对这些问题,提出一种融合物理层功率控制、mac层的链路调度和网络层路由的跨层通信设计思路,分别给出了集中式和分布式算法,以实现面向应急场景的实时、健壮且低干扰的数据通信。采用ns2进行模拟,实验结果表明提出的算法在应急监控应用中,随着设定灾难模型蔓延和扩大以及数据源增加的情况下,都具有良好的数据投递率、实时性和能量效率;提出的机制适用于各类型灾难应急场景,与同类研究相比具有其优越性。