无线传感器网络桥梁健康监测系统时钟同步设计

基于无线传感器网络构建了桥梁健康监测网络系统,为了实时检测和获取桥梁状态信息,研究了无线传感器网络桥梁健康监测系统中传感器节点间数据传输的时间同步问题.同时通过时钟同步算法仿真,验证了自适应式时间同步算法在无线传感器桥梁健康监测系统中的有效性与可靠性.仿真结果表明,非对称式自适应时钟同步算法能够较好地实现时钟同步并对桥梁的健康状况进行实时监测.     

无线传感执行网络中协作机制的研究

无线传感执行网络是在无线传感器网络基础上，引入若干执行器节点衍生出来的一种新型网络模型；其关键技术就是无线传感执行网络中的协作机制以及适用于无线传感执行网络的标准协议栈。针对其协作机制研究了适用于传感器与执行器间有效协调的事件驱动的分簇方法，以及适用于执行器与执行器间有效协调的基于合同网的决策方法。     

时钟同步技术在桥梁结构监测系统无线传感网络中的应用研究

针对大型桥梁结构健康监测系统具有传感器类型众多、位置分散、信号信噪比小等特点,研究了基于精确同步的无线传感器网络(WSNs)的设计方法。在分布式的无线传感器网络系统中,各个无线采集节点的数据采集相对独立,各无线节点需以统一的时钟周期和起始时刻进行同步采集,才能得到一个具有时间和空间信息的检测数据。针对所开发系统的网络拓扑结构和具体应用对象,研究提出了一种改进型的延迟测量时间同步机制。经过理论验证和工程实践,设计的无线传感器网络系统能够满足结构健康监测对时间同步精度的要求。     

面向智能交通的无线传感网络分簇算法

无线传感网络是智能交通系统的关键组成部分.合理的分簇技术有利用于提高无线传感网络能量利用率.研究了基于孤点感知能效的无线传感网络分簇算法(INEEC),该算法将时间划分等间隔的轮,每一轮进行簇头选择,平衡簇头的能耗.在簇头选择阶段,每个节点先选择一个随机数,依据各节点的能量以及该区域的局部能量信息估计门限值.若随机数小于门限值,就成为簇头.每个簇头节点广播请求加入消息,其他节点接收消息后,加入最近的簇.若没有收到任何请求加入消息,节点就为孤点.仿真结果表明,相比于HEED和LEACH算法,该算法孤点数最少,传输时延最低,簇头分布更加均匀使总体能耗降低,网络寿命比HEED算法提高近23.5%,较好解决了同类算法在应用中能量效率较低、能耗较高、网络生命周期较短的关键问题.      

汽车FlexRay网络的单节点容错同步算法

为了保证网络的安全性和可靠性,FlexRay协议要求网络中同步节点数目不能小于3个,这种制约限制了FlexRay协议在网络中节点数目较少情形下的应用。针对这种情况,本文提出了一种FlexRay总线单节点容错同步算法,该算法利用一个同步节点即可实现FlexRay的时钟同步,还能减少FlexRay时间测量的步骤和计算量。经实例验证,该算法可以在保证网络安全性和可靠性的前提下实现时钟同步。     

模糊贴近度算法在煤矿安全监测WSN系统中的应用

由于无线传感器网络具有传输通信量和传感器电源能量有限的特点,高效的数据融合节能策略成为现在无线传感网络研究热门技术之一。对于塔山矿井平台监控的复杂环境,应用无线传感器网络技术来采集矿井巷道内的数据并将数据发送给汇聚节点。而汇聚节点的数据处理方式是延长网络生命周期重要一环,为了提高汇聚节点数据传输的准确性和高效性,本文研究采用了一种高效的无线传感器网络数据融合算法。基于模糊贴近度原理,结合相对复合权重的概念,提出了基于模糊贴近度的数据融合算法。实验通过对比测温数据的平均值与模糊贴近度融合后的温度值相比较,误差较小,且误差数据偏离的越大,使用该算法的效果更优于普通的算数平均法。     

基于保守时间窗的交通分布式仿真同步算法研究与实现

针对交通网络分布式仿真的时钟同步问题,提出了一种基于时间窗的保守性同步策略。分析对象(逻辑进程)间的关联事件,提出关联事件在进程间传递信息的延迟dij的估计方法,确定每个仿真对象的时间窗。以9个节点的示例网络为对象,实现了保守时间窗同步算法在交通网络模拟中的应用。实践表明,与其他同步算法相比这种策略具有建模容易、模拟效率高的特点。从而为满足智能运输系统中网络模拟大规模、高效率和实时动态的要求奠定了基础。     

基于车联网无线通讯的车辆定位跟踪系统

车辆定位跟踪系统基于车联网以实时控制和监测中心为核心为公共交通讯息系统提供各种信息,用户和管理员通过无线通讯网络实现车辆的位置信息交互。文中设计了车辆定位跟踪系统,利用传感器节点的射频收发器,建立车辆位置跟踪系统收集信息,无线Ad-Hoc网络由沿公交线路固定传感器节点和车辆移动传感器节点组成,触发服务器和管理车辆信息传递。同时,利用双向无线Ad-Hoc网络可以提供周边双向信息。     

费里比公路大桥长期无线结构健康监测

作为桥梁管理系统的一部分,传感器网络能够为检测和评估桥梁状况提供数据支持.无线传感器网络(WSN)相对于传统传感器网络在传感、布线、安装成本和可扩展性方面具有发挥巨大优势的潜力.然而.无线传感器网络在电源、数据带宽和稳定性方面存在缺陷.在费里比公路大桥(3跨钢筋混凝土桥)上安装的无线传感器网络由7个节点和1个网关组成,...     

基于两阶段遗传算法的传感器网络布点

随着传感器网络在世界范围内得到越来越广泛的应用,具有感知、计算和通信能力的传感器节点以及由大量此类节点互联构成的传感器网络需要不断地优化并进行自动设计。文中致力于设计1种新型交通信息监测传感器网络,并采用两阶段启发式算法完成网络的自动布点,分析不同启发式算法运行结果性能指标的差异,从而证明了两阶段启发式算法在交通监测网络中的优越性。     

盾构隧道结构性态无线感知方法

为了实现盾构隧道结构性态多参量感知,构建盾构隧道运营期无线传感网络系统,考虑盾构隧道运营环境振动及粉尘、电磁干扰等特点,针对盾构隧道结构病害种类及特征,采用微机电系统研发适用于盾构隧道的无线倾角传感器、渗漏水传感器和接缝传感器。针对盾构隧道超长线性特征,采用二层网络拓扑技术,基于ZigBee协议和3G协议构建无线传感网络系统,实现对盾构隧道结构性态的多参量实时无线监测,并通过现场应用验证了系统的可靠性。结果表明:在隧道邻近基坑开挖过程中,无线传感系统可实时反映隧道结构性态变化规律。在基坑开挖不同阶段,结构变形速率与渗漏水状态实时发生相应变化;多种感知参量间数据相互支撑,盾构隧道横向收敛、纵向相对沉降与渗漏水发展规律一致;多种传感参量综合分析可更好地掌握隧道结构状态,如通过接缝传感器和倾角传感器数据综合分析,可知隧道结构发生向基坑侧旋转。因此,综合多种结构状态量监测可更加完整有效地反映盾构隧道在运营中的结构状态,从而为结构安全预警及合理养护提供技术依据。     

无线传感器网络的安全结构研究

本文提出一种三层无线传感器网络(Wireless Sensor Networks,简称WSNs)的安全数据通讯结构,该结构使网络能在敌对的环境中正确地工作;为了确保网络的安全性,我们定义一个在整个网络中支持三种类型密钥的管理方案;考虑到能量和传感器节点硬件的限制,提出低复杂度的数据加密和证明法则.这种结构满足了无线传感器网络的能量有效和安全性要求.     

基于OMNeT++的Leach协议的仿真研究

文章对无线传感器网络路由协议进行分析探讨和仿真。在研究典型的层次化路由协议Leach算法的基础上，将其与多帧通信相结合，并对传感器网络的各种参数进行分析。在OMNeT＋＋平台上对Leach协议下无线传感器网络诸参数如能量、帧数、Sink节点位置等进行了仿真，并对仿真结果进行比较分析，得出一轮多帧策略的有效性。     

基于传感器网络的智能交通系统架构及关键技术

针对传感器网络应用于智能交通系统的关键技术,深入研究准确测量车长和车速的磁敏车辆检测算法、基于节点比特能量消耗和工作模式切换优化的低功耗设计方法、具有可靠性保障的网络拓扑和网络协议设计以及简单有效的时间同步方法,并提出智能交通传感器网络系统架构和关键技术。通过工程实际应用．测试验证了关键技术的有效性和系统架构的可行性。     

汽车车载时钟的设计与研究

主要对汽车车载时钟的产品方案及技术应用进行了分析与研究,简要说明了汽车车载时钟的种类与划分、系统原理、机械构成、时间同步及校准、误差检测等内容。     

一种基于时间触发的CAN发送机制

提出一种CAN总线发送机制,通过这种机制,网络上的所有节点能够获取统一的时钟,报文将基于时间触发的方式发送。此机制应用于现有CAN网络之后,能够有效避免总线竞争带来的报文延迟,提高CAN总线的传送实时性。     

基于GPS精确授时技术的快速双向"绿波带"控制

介绍了一种利用GPS精确授时技术在城市干线实现快速、双向无电缆协调控制的方法。利用干线无线同步软件算法和MAXBAND算法,系统可以实现高精度、高稳定、快速的双向"绿波带"控制。     

一种基于LQI的道路车辆定位方法实现

设计了一种基于无线网络的,用于特定路段的车辆定位系统。对常用的无线网络节点定位的方式进行了对比分析,结合车用无线定位的特点,选择了基于LQI信号的无线定位方式。在定位算法的设计中,改进了三边测量法,给出了一种基于正方形形心的定位算法。设计了合理的定位模型标定方法,对所设计的定位模型进行了标定。从定位误差的角度对标定的定位模型进行了试验分析。试验结果表明,论文给出的基于LQI的无线网络节点定位方法达到了预期的定位要求。     

自动驾驶系统时间同步技术研究

近年来，随着自动驾驶技术的普及，自动驾驶技术开始迈入落地及应用阶段，在系统架构层面传感器和域控制器的复杂度越来越高，激光雷达、毫米波雷达、摄像头等各类传感器及域控制器间的数据同步和融合显得极为重要。基于此，文章详细介绍了集成多类传感器和高阶域控制器基础上的自动驾驶系统时间同步方法，为多传感器数据的精确时间同步、传感器与域控制器的精确时间同步提供了较成熟、可靠及可实施的系统解决方案。     

面向运营隧道结构健康监测系统大数据压缩感知研究

为解决运营隧道健康监测系统中多节点传感器网络下高频采样带来的大数据储存和传输问题,在运营隧道结构健康监测系统数据采集和传输层引入传感器网络框架表示模型,对传统的压缩采样数据重构算法进行改进,用迭代方法求解最小化范数问题,提出基于传感器网络的压缩感知重构算法,并通过工程实例对提出的方法进行了验证。结果表明:1)在一定采样率条件下,基于传感器网络的压缩感知重构算法可以有效地增加数据恢复的效率,加速度信号采样率越大其重构精度越高; 2)相同采样率条件下,基于传感器网络的压缩感知重构算法得到的重构数据精度要高于传统单节点压缩感知重构算法; 3)压缩采样率为60%以上时,信号重构误差不超过20%,符合工程应用标准; 4)基于传感器网络的压缩感知重构算法具有局限性,传感器节点个数存在耦合上限,当传感器节点超过6个时,重构信号的精度无明显变化。