船舶无线传感器网络设计的ZigBee-GPS技术应用

随着海上交通运输业向着智能化、信息化方向发展,船舶无线传感器网络的应用越来越频繁。无线传感器网络是将计算机技术、信息处理技术和传感器相结合的一种新兴技术,能够实现对某区域环境内目标对象的监测、定位和识别功能,并利用传感器网络的信息处理模块,对整体监控区域进行管理。近年来,海上智能交通管理技术成为了一项热门研究对象,对提高海上交通的安全,保障海洋环境等有重要的意义。本文针对船舶交通管理系统的无线传感器网络,对ZigBee无线网络技术进行了系统的介绍,并利用GPS技术和ZigBee无线网络技术对船舶无线传感器网络进行设计。     

海上地理信息平台中的无线传感器网络架构设计

通信技术、微型计算机和传感器技术快速发展,无线传感器网络技术在船舶工业上逐渐应用起来。无线传感器网络具有成本低、架构简单、能耗小等优点,可以实现无人监管下的信息采集和实时监测。本文针对船舶海上地理信息的采集和监测,利用无线传感器网络技术设计船舶海上地理信息平台,并系统介绍该平台的网络架构设计和运行原理。     

船舶自动识别及航标预测系统中无线传感器网络WSN的应用

航标是指示船舶航行方向、航线和障碍物的标志,对船舶的安全航行有重要作用。传统的海上航标相互之间独立工作,无法对整个海域内的船舶航行数据进行归纳和采集。海上航标遥测局域网络为航标之间的数据通信提供了基础,该网络将导航数据传输至监控中心,实现对整个海域航标的监管。本文研究了海上航标遥测局域网络的整体结构,并对该网络中无线传感器技术进行详细介绍。     

舰上无线传感器网络设计与应用方法研究

无线传感器网络(WSN)被广泛应用在多个领域,然而其在船舶上的应用研究却相对较少。相比于传统的应用场景,一方面船舶中封闭结构较多,会导致无线信号的衰减;另一方面海上气候条件多变,也会对无线通信产生较大干扰。本文通过研究无线传感器网络在船舶上的具体环境,提出一种舰上无线传感器网络的设计方案,通过采用Zig Bee技术,构建舰上无线传感器节点的P2P通信模式,提高舰上无线传感器网络的有效性和可靠性,并通过实验数据证明本文提出的方法具有较好的可用性。     

基于嵌入式的海洋运输环境数据采集与动态监控节点设计

为保障海上船舶运输数据的有效采集和监控,需要对海上船舶运输数据环境监控系统进行设计。采用当前算法进行监控时,存在监测范围小、成本高、功耗高、实时性低等问题。为此,提出一种低功耗适用于海洋运输环境的物联网动态监控的节点设计方案。该方案先定义基于物联网的海上船舶运输环境数据监控系统模型,将此系统模型分为无线传感网络、汇聚节点和监控中心,在此基础上对传感器节点、汇聚节点以及监控中心的硬件均进行设计,并给出基于ZigBee技术的无线传感器组网过程,设计出基于物联网的海上船舶运输环境数据监控系统。实验结果表明,该方法能够对海洋环境信息进行数据采集和动态监控,具有低成本、功耗低和丢包率低等方面的优点,具有可行性。     

基于嵌入式的海洋运输环境数据采集与动态监控节点设计

为保障海上船舶运输数据的有效采集和监控,需要对海上船舶运输数据环境监控系统进行设计。采用当前算法进行监控时,存在监测范围小、成本高、功耗高、实时性低等问题。为此,提出一种低功耗适用于海洋运输环境的物联网动态监控的节点设计方案。该方案先定义基于物联网的海上船舶运输环境数据监控系统模型,将此系统模型分为无线传感网络、汇聚节点和监控中心,在此基础上对传感器节点、汇聚节点以及监控中心的硬件均进行设计,并给出基于ZigBee技术的无线传感器组网过程,设计出基于物联网的海上船舶运输环境数据监控系统。实验结果表明,该方法能够对海洋环境信息进行数据采集和动态监控,具有低成本、功耗低和丢包率低等方面的优点,具有可行性。     

船舶无线传感网络设计的ZigBee-GPRS技术应用

无线传感器网络是由传感器节点、数据链路、网关等组成的一种新型通信网络,无线传感器网络在船舶工业领域具有重要的应用,有助于提高船舶采集航线数据、气象水文信息、导航信息等。无线传感器网络的信号传递基于特定的通信协议,本文重点研究一种基于ZigBee协议的信号传递网络,连接传感器节点与网关、控制中心,并重点介绍了该无线传感器网络的节点设计、ZigBee-GPRS设计等内容。     

基于Zigbee无线通信网络和MEMS传感器的船舶振动检测网络设计

现代大型船舶上装载着大量的侦察、通信和导航等精密电子设备,这些设备保障船舶的正常运行,而船舶受到海上气象条件和自身动力因素产生不同程度的振动,这些振动会造成船舶设备的工作精度和使用寿命降低,因此,对船舶振动进行实时监控具有重要的意义。本文基于Zigbee无线通信网络和微机电系统(MEMS)无线传感器,研究和设计了一种新型船舶振动检测网络,并对该振动检测网络的节点特性和无线传感器的工作原理进行系统的介绍。     

B/S架构的海上船舶交通信息管理系统

为了实现海上船舶交通管理的信息共享,提高对海上船舶交通信息管理的智能水平,提出一种基于B/S架构的海上船舶交通信息管理系统开发设计方案。系统采用无线信息采集层、网络数据传输层和面向对象应用层的3层结构,采用RFID、无线传感器、红外等数据信息感知技术进行海上船舶交通信息的原始采集,在B/S架构体系上进行交通信息管理系统的总线数据传输和远程通信设计,系统采用Lab Windows/CVI和B/S结构进行无线通信组网设计,在应用层完成整个船舶交通信息处理和交叉编译操作,在嵌入式内核下进行海上船舶交通信息管理系统的软件开发设计。系统测试结果表明,采用该系统进行海上船舶交通信息管理的智能性较好,对交通信息的集成调度能力较强。     

海上船舶无线导航传感器网络的平台应用

导航技术成为当前海上智能交通系统发展的热点。针对无线传感器网络的特性,本文设计一种开放式船舶综合导航体系架构,着重介绍基于无线传感器网络的导航算法。该方法通过代价函数为船舶规划最优导航路径。最后通过仿真实验表明,该算法可以按照导航要求,引导目标按最优路径到达指定位置。     

EOP子博弈精炼模型在海上无线传感器网络中的应用

随着海上无线传感器网络技术的广泛应用,无线传感器网络在海洋环境监测、海洋环境保护等领域发挥着越来越重要的作用,由于无线传感器网络中节点的能量有限,如何降低网络数据传输能量消耗,延长无线网络寿命,是该领域的研究重点。本文利用博弈论解决无线传感器网络中节点路由选择和冲突平衡的问题,对EOP子博弈精炼模型在海上无线传感器网络中应用的可行性进行研究,提出由簇头选举模型和簇间路由选择模型组成的路由算法。     

海上传感器网络的策略控制方法研究

无线传感网络是一种基于传感器数据采集、RFID射频通信、分布式计算及无线通信技术于一体的综合网络,结合了数据采集、传输及处理功能,应用于海上各类军事、环境探测、航运等领域。同时,与陆地环境相比,海上传感网络各节点能量不能得到及时补给,对各节点需要进行能量均衡以延长网络生命周期。本文分析海上传感网络拓扑结构,提出一种传感器各节点的能量负载均衡控制算法,降低整个网络的功耗,提高网络生命周期。     

船舶实时数据系统的无线传感器网络能耗最优化研究

船舶实时数据系统是以船域网为基础的数据传输网络,对于监测船舶的航行状态、保障船舶的航行安全有着极其重要的作用。无线传感器网络是该系统的重要组成部分,因而如何实现海上无线传感器网络的能量消耗最优化,也是实现该系统的关键之一。本文研究的主要内容是:在满足实时通信时延要求的前提下,如何计算出每个传感器节点所需要的最小传输功率,并提出一种基于单跳的传输估计方法,通过该方法能够有效计算出所需的最小功率,仿真证明该方法的可行性。     

物联网在海岸信息系统方案中的应用

随着海洋开发及运输业的发展,通信技术及电子信息技术的海上船舶应用系统越来越多,如海上气象检测系统﹑船舶导航系统﹑船舶交通通信系统及目标跟踪系统等,如何对这些功能系统进行有效管理是海岸信息系统需要解决的难题。物联网通过各种类型的传感器将分布的实体连成一个整体的网络。本文研究基于无线物联网的海岸信息管理平台,给出系统的总体架构,并在此基础上对其中的关键技术进行重点分析,最后给出实现方案。     

卡尔曼滤波在船舶无线传感网络节点定位中的应用

基于无线传感网络的信号传输在海航及海上开发中的应用越来越广,无线节点定位精度对网络的通信性能有较大的影响,无线传感网络中的节点定位技术是海上通信领域研究的重要方向。RSSI是一种利用传感器节点信号强度的定位测量方法,但由于海上的噪声干扰及地形影响,其定位精确度较低,已经越来越不能适应无线传感网络节点定位精度要求。本文将卡尔曼滤波算法应用到以信号强度为观测值的节点定位中,极大地提高了定位精度。     

船舶机电设备无线振动监测实验研究

为验证无线传感器网络及其架构在船舶舱室机电设备振动测试上应用的可行性。文章通过分析无线传感器网络的优势,对现有无线传感器振动监测节点进行改进,设计了一种适合于船舶舱室的高采样频率无线传感器节点及其振动监测系统,结合所开发的无线传感器网络监测系统讨论了传感器系统架构、监测节点以及软件的设计;以有线监测设备为测试对比对象,通过现场试验,比较研究无线传感器监测设备和有线监测设备在系统构架、数据采集、数据传输、数据精度等方面的表现,验证无线传感器监测节点在船舶舱室机电设备振动监测应用中的可行性。     

基于无线传感网络的电子航标系统研究

提出了一种基于无线传感器网络(WSNs)技术的新型电子航标系统,该系统采用ZigBee技术,以无线传感器网络为数据传输链路,能够实现航标状态信息、潮汐、水文、气象、船舶航行状态等信息的采集.介绍了该系统的组成及工作原理,进行了通信距离与能耗关系分析,分析结果表明:在通信距离有限的情况下,每个网络节点的功耗,对于航标的太阳能供电系统是完全可以承受的.同时,该系统的网络节点具有低复杂度、低成本等特点,具有广阔的应用前景和推广价值.     

基于动态聚簇结构的无线传感网络在海上通信中的应用

无线传感网络在海上无线通信系统中的应用越来越广泛,而受到海上环境的影响,网络的能量消耗及生命周期是衡量海上无线传感网络最重要的性能参数。传统无线传感网络的数据传输在单个节点之间进行传递,效率较低,而现有的基于簇结构的无线传感网络,把传感网络中的所有传感器节点按照一定的逻辑结构进行划分,增加了系统的传输效率。本文在研究现有的无线传感网络基础上,提出一种基于动态聚簇结构的无线传感网络,并进行仿真。     

船舶机舱无线传感器网络丢失节点预测方法研究

现有船舶机舱无线传感器网络丢失节点预测方法存在计算量大、预测精准度差的缺陷,为此进行船舶机舱无线传感器网络丢失节点预测方法研究。为提升无线传感器网络丢失节点预测精准度,搭建无线传感器网络节点模型,建立网络节点隶属度向量。以此为基础,依据节点运动状态特点,计算丢失节点偏转方向,以得到的丢失节点偏转方向信息为依据,采用A-USVC算法预测丢失节点位置,实现船舶机舱无线传感器网络丢失节点的预测。仿真实验结果显示,与现有船舶机舱无线传感器网络丢失节点预测方法相比,提出的船舶机舱无线传感器网络丢失节点预测方法极大降低了计算量,提高了预测精准度,充分说明提出的船舶机舱无线传感器网络丢失节点预测方法具备更好的预测效果。     

网络入侵探测节点倒追定位系统设计

无线传感网络在各类海上船舶信号采集及传输中应用非常广泛,其具有组网灵活、数据传输性能良好、实时性高等特点。网络安全一直是无线传感网络研究的重点,现在海上船舶一般通过身份认证或加密技术保障网络的安全,但还是不可避免受到外界恶意攻击,需要对恶意入侵快速定位。本文重点研究网络入侵探测节点倒追定位对入侵行为的跟踪检测,设计一种自适应的无线传感网络入侵行为检测算法,能实时检测网络异常行为,最后进行仿真。