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.     

无线传感器网络能量均分传输策略

通常传感器节点能源受限,能量均分是无线传感器网络设计中的一个重要议题.邻居节点切换方式和目前的多径传输方式都没有能够有效地把负载均衡和能量节约结合起来,能量敏感负载均分的多径传输策略和最大化中继能量均分的多径传输策略是两种有效的能量均分传输策略.     

遗传算法在海上无线传感器优化配置中的应用

为了提高海上无线传感器的自动配置和节点优化部署能力,提出基于遗传算法的海上无线传感器优化配置方法。构建海上无线传感器的节点均衡部署模型,采用传感器输出终端链路均衡配置方法进行海上无线传感器节点的均衡控制和自适应调节,建立海上无线传感器节点的自动轮询控制协议算法,结合自适应加权控制的方法进行海上无线传感器节点的负载均衡调节,结合功耗抑制方法降低海上无线传感器的能量开销,在遗传算法寻优下,实现海上无线传感器的节点优化配置和信道均衡设计。仿真结果表明,采用该方法进行海上无线传感器配置和节点部署的自适应性较好,均衡覆盖能力较强,提高了传感器网络的稳定性和寿命周期。     

能量均衡自适应压缩感知在船舶无线传感网络中的研究

传感器与射频技术不断发展,无线传感网络在海洋开发、航运及军事中的应用越来越多。无线传感网络是集数据采集、信号传输、算法处理于一体的网络,与陆地相比,传感节点的能量供给不方便,随着采集传输数据量的增加,网络生命周期越来越短。同时无线传感网络由于利用分布式的多传感器节点,数据采集的冗余度较高。本文利用压缩感知技术对原始数据进行压缩重构,降低数据维度,并通过负载均衡提高各节点能量利用率及网络生命周期。     

基于ARM Cortex-MO的可燃气体无线检测系统

为了满足舰船上可燃气体检测的需求,开发了一种以具有低功耗ARM Cortex-M0内核的32位微控制器为核心的可燃气体无线检测系统.介绍了有无线传输功能,由检测节点,采集节点和上位机组成的三层结构的设计方案.设计了各个节点中传感器、无线传输、通信接口等模块的硬件电路,并给出了各个节点和上位机的控制、通讯的软件设计方案.实际测试表明,此系统具有操作安装简单、实时性强、低功耗、低成本等特点,应用前景广泛.     

船舶无线传感网络节点数据的采集方法研究

通过对船舶无线传感网络节点数据,进行船舶无线传感组网设计,提高对船舶运行状态的分析和监测能力,提出一种基于量化融合跟踪和多线程总线调度的船舶无线传感网络节点数据的采集方法。进行船舶无线传感网络的路由拓扑结构设计,进行网络节点的最优分布路由控制和定位。在传感器节点优化定位算法设计的基础上,进行数据采集系统的硬件设计,采用32位数据总线进行船舶无线传感数据的高速捕获和总线传输,在FIFO RAM缓冲区采用连续脉冲冲激方法进行数据激发,将采集的数据存储在SCSI数据硬盘和局部总线中,实现数据实时调度和分析。测试结果表明,该采集方法能有效实现船舶无线传感网络节点数据的多线程多通道采集,数据检测和输出的准确性和实时性较好。     

无线传感器网络节点定位技术研究

节点定位技术是无线传感器网络的重要应用之一,定位的准确性直接关系到传感器节点采集数据的有效性,本文介绍了目前节点定位技术的基本方法和相关技术的发展状况.     

船舶无线传感器网络节点失效算法和容错控制

无线传感器网络以其自身所具备的诸多特点,在船舶中得到广泛应用。由于无线传感器网络中的节点数量比较多,如果某个节点失效,则会对整个网络的运行稳定性造成影响。导致节点失效的主要原因有能量耗尽和外界环境,在容错控制中需要将这2个原因作为考虑对象。基于此,本文从船舶无线传感器网络中的节点失效算法分析入手,论述船舶无线传感器网络节点失效的容错控制。     

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。     

基于无线传感器网络的船舶信息采集系统设计

传统信息采集系统通过不定点定位进行船舶信息采集,受到磁干扰影响,信息采集频率较低,并出现了信息采集效果较差的问题,为了解决该问题,提出了基于无线传感器网络的船舶信息采集系统设计。根据硬件结构,在目标范围内随机分布节点,以此进行传感器组网,以AT82RM7500微处理器为核心,设计传感器网关结构,并将有效数据存储到管理控制中心数据库之中。通过无线传感网络节点设计添加船舶适用的电源能量单元,保证系统不受到磁干扰而独立完成信息采集。运用低功耗ZigBee传感器组网协议,调节节点激活时间,根据信息采集函数,施行节点加入策略,保证信息采集的可靠性,由此完成信息采集系统设计。通过实验结果可知,该系统最高采集效果可达到95%,为未来海洋资源管理提供思路。     

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。     

自组网无线动态应变检测节点设计

本文设计了高精度自组网无线动态应变采集电路。设计采用TI公司的ZIGBEE解决方案进行无线自组网网络建立,采用恒流式电桥提高传感器的抗干扰能力和精度,并进行ADC驱动电路的分析设计,并进行现场实验。实验表明该方案具有较好的环境适应性、可维护性并具有优异的采集精度,可以满足大型复杂结构的分布式疲劳测试。     

具有无线通信功能的牵引变电所电信号监测装置设计

针对电气化铁道电信号特点,设计了具有无线通信功能的电信号采集系统。采集系统通过两级互感器实现信号转换,采用四阶滤波器完成信号前置滤波;采集控制电路采用了双CPU结构,ADSP用以实现数据的高速采集、信号处理和分析、信号的压缩和加密,MCS51用以控制人机接口和无线通信接口,两个CPU之间的通信通过双口RAM实现;以GSM通信技术为基础设计了无线通信电路。     

应变电桥式传感器内置低噪声电路设计

本文介绍了由仪表运算放大器,24位△-∑模拟／数字转换器ADS1210,集成温度传感器,微处理器和RS232驱动芯片构建的应变电桥式传感器内置低噪声电路,它具有温度补偿、正负电压输入、多量程选择、自校准、零位校准和满量程校准等智能传感器的特点,线性度达到0．005％,可以广泛应用于微弱信号检测,智能变送器等领域,对低噪声精密电路设计也有一定参考价值．     

一种高效的传感器网络加密方案

提出了一种基于密钥预分配无线传感器网络中的加密方案。方案在加密过程中使用了计数器和消息认证码,从而较好地满足了传感器网络安全需求。同时,考虑到传感器节点资源有限的特点,方案中相关协议和算法都比较简单,并完全避开了代价昂贵的公钥运算,从而使得方案计算、存储和通信开销都比较小,执行效率大大提高。     

浮岛式波浪能压电发电装置的结构设计与应用

提出一种简单高效、制造方便的浮岛式波浪能压电发电装置,浮岛随波运动使压电陶瓷产生形变,获得的电能经整流后由并联的超级电容器存储并收集。该装置以多浮岛为运维载体,引入压电效应开发利用波浪能,具备能量输出稳定、能量密度更高、可构建发电网络等优势。试验结果表明,增加振动频率可有效提高压电发电设备的电流与效率。压电发电装置可取代或淘汰电池供电方式,适应复杂水文地质条件下的环境监测、气象预测、科考探察、军事监管等领域低功耗无线传感器设备自给式供电的应用需求。     

无线传感器网络的数据库体系构想

无线传感器网络是由部署在多个监测区域的大量的智能传感器网络节点组成,通过无线通信方式形成一个多跳的无线网络系统。本文将无线传感器网络看作是一个分布式感知数据库,从数据库管理和处理技术的角度,对无线传感器网络面临的一系列问题自上而下的进行分析和研究。     

核辐射智能传感器设计

将电离室和DSP、信号调理电路、温度传感器等芯片封装为一体,组成智能化传感器,实现实时监测、信息存储、自动调零、数据处理、自检、标定等功能。该传感器具有测量精度高,环境适应能力强,可靠性高等特点。     

基于切换系统的船舶电力推进储能系统建模与控制

为减小推进负载扰动对船舶电力系统的影响,提出一种由超级电容构成的储能系统吸收推进负载扰动的新方法.在建立储能系统等效电路的基础上,通过引入切换系统理论,构建储能系统双向DC-DC变换器的切换系统模型,构造Lyapunov函数,进而得到系统切换律.以动态定位船为例的仿真研究表明,超级电容储能系统能够吸收低负载时的船舶电网能量,并在高负载时释放,有效降低能耗,提高推进系统性能.     

井下无线短传中脉宽调制信号的应用与实现

在井下短距离无线通信技术中,低功耗是设计的重要考虑因素。在无线短传发射电路中,采用脉宽时间调制信号来驱动H桥型功放模块具有较低的发射功耗,符合低功耗的设计要求。从低功耗的角度,重点介绍脉宽调制信号在发射电路中的应用以及软件实现方法。最后简要概述井下无线短处的数据传输实验情况。