嵌入式无线传感器网络节点设计与通信研究 被引量：11

1

作者 高英明 金仁成 +2 位作者 王立鼎 王宏斌 刘瑞瑞 《大连理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第5期749-753,共5页

针对无线传感器网络技术的发展趋势,采用32位ARM核微控制器LPC2138设计并制作了一款无线传感器网络节点,节点的通信单元采用了射频芯片IA4420.在解决了SPI接口时序判别和连接方式等问题后,给出了IA4420的一种基于外部中断的数据收/发方... 针对无线传感器网络技术的发展趋势,采用32位ARM核微控制器LPC2138设计并制作了一款无线传感器网络节点,节点的通信单元采用了射频芯片IA4420.在解决了SPI接口时序判别和连接方式等问题后,给出了IA4420的一种基于外部中断的数据收/发方法,实现了节点间的通信功能.比较了IA4420与符合IEEE802.15.4标准的射频芯片CC2420,IA4420易于设计并且不受现有通信标准的制约,通信协议可由用户自行定义,便于实际检验通信协议的优劣.进行了基于射频芯片IA4420接收信号强度指示实验,实验结果显示IA4420的RSSI功能可比较可靠地用于连接质量指示,但用于定位是不可靠的. 展开更多

关键词 无线传感器网络 传感器网络节点 LPC2138 IA4420

在线阅读 下载PDF 职称材料

采用ZigBee芯片的无线加速度传感器网络节点的实现 被引量：30

2

作者 黄新波 罗兵 +4 位作者 刘存孝 黎小林 张伟 陶保震 李立浧 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第8期1962-1969,共8页

为了不失真地实现对架空输电线路导线舞动轨迹的监测,通过实时监测导线上各监测点处的相对位移的变化,再经过一定的数据拟合算法可以直观地还原导线舞动的轨迹。在此背景下提出了一种基于无线单片机CC2430以及三轴加速度传感器ADXL330... 为了不失真地实现对架空输电线路导线舞动轨迹的监测,通过实时监测导线上各监测点处的相对位移的变化,再经过一定的数据拟合算法可以直观地还原导线舞动的轨迹。在此背景下提出了一种基于无线单片机CC2430以及三轴加速度传感器ADXL330为核心的无线加速度传感器网络节点的设计方案,以实现对输电线路导线监测点处的相对位移的高效率、低费用的监测。先简单介绍了CC2430单片机、ADXL330传感器的性能及特点后,再详细介绍了无线加速度传感器网络节点的硬件设计以及软件设计,并且在无线传感器网络节点上成功移植了MSSTATE_LRWPAN协议栈,实现了组建简单的星型网络以及较为复杂的树状网络。最后给出了无线加速度传感器网络节点在实验室环境下的部分测试结果。 展开更多

关键词 导线舞动 CC2430 ADXL330 ZIGBEE 无线加速度传感器网络节点 MSSTATE—LRWPAN协议栈 在线监测

在线阅读 下载PDF 职称材料

一种低功耗无线传感器网络节点的设计 被引量：43

3

作者 张大踪 杨涛 魏东梅 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2006年第10期54-55,57,共3页

无线传感网络中的节点,具有感知和路由的功能,是构成无线传感器网络的基本单元,功耗是影响其工作寿命的关键因素。为此,在对构成传感器节点的模块比较、选择基础上,使用了微控制器MSP430F149,结合外围的低功耗传感器ADT7301和无线射频模... 无线传感网络中的节点,具有感知和路由的功能,是构成无线传感器网络的基本单元,功耗是影响其工作寿命的关键因素。为此,在对构成传感器节点的模块比较、选择基础上,使用了微控制器MSP430F149,结合外围的低功耗传感器ADT7301和无线射频模块nRF2401,并通过有效的电源管理和软件设计,实现了一种超低功耗的无线传感器网络节点。该节点非常适合无线传感器网络的应用,具有集成度高、微型化、体积小、功耗低等特点。 展开更多

关键词 低功耗 无线传感器网络节点 射频通信 数据采集处理

在线阅读 下载PDF 职称材料

低功耗无线传感器网络节点的设计与实现 被引量：14

4

作者 潘琢金 刘继磊 +1 位作者 罗振 杨华 《计算机工程与设计》 北大核心 2015年第12期3225-3229,共5页

为降低传感器网络节点的能耗,设计实现基于EFM32TG842微控制器和CC2520射频(RF)芯片的无线传感器网络节点。为进一步降低节点软件层能耗,将Contiki操作系统移植到节点硬件平台,设计实现低功耗应用进程。对节点不同运行模式的电流进行测... 为降低传感器网络节点的能耗,设计实现基于EFM32TG842微控制器和CC2520射频(RF)芯片的无线传感器网络节点。为进一步降低节点软件层能耗,将Contiki操作系统移植到节点硬件平台,设计实现低功耗应用进程。对节点不同运行模式的电流进行测量,检测节点的能耗。测量结果表明,该方案降低了节点的能量消耗,有效延长了节点工作时间。 展开更多

关键词 无线传感器网络节点 低功耗 EFM32TG842 CC2520 Contiki

在线阅读 下载PDF 职称材料

太阳能无线传感器网络节点传输功率优化策略 被引量：7

5

作者 刘丽萍 安新升 +1 位作者 张强 石高涛 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第9期36-41,共6页

针对最大化节点能量收集时间内的数据传输量问题,考虑太阳能驱动的无线传感器网络节点的能量收集特性,在数据已经到达的假设下,设计了环境能量驱动节点的前向-后向搜索(FBS)传输功率优化策略.该策略依据节点收集能量下降段平均值的判断... 针对最大化节点能量收集时间内的数据传输量问题,考虑太阳能驱动的无线传感器网络节点的能量收集特性,在数据已经到达的假设下,设计了环境能量驱动节点的前向-后向搜索(FBS)传输功率优化策略.该策略依据节点收集能量下降段平均值的判断,给出全局优化的各时刻节点的传输功率.最后以1990年美国洛杉矶(N33°,W118°)的光照辐射数据为依据,对算法进行了仿真分析.结果表明:前向-后向搜索传输功率优化策略在传输的数据量上优于能量即到即用(EUP)的传输方式;节点收集能量的时间越长,算法的优化效果越好. 展开更多

关键词 太阳能驱动 无线传感器网络节点 传输功率 数据传输 优化策略

在线阅读 下载PDF 职称材料

具有声定位功能的无线传感器网络节点设计 被引量：9

6

作者 潘峰 秦丽 孟令军 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2008年第23期107-109,共3页

介绍一种具有声定位功能的无线传感器网络节点,可以实时测量目标节点的方位和距离。对目标方位的估计基于四元十字阵列的时延估计法,对目标距离的估计采用TDOA机理的测距原理。实验测试表明,整个系统在空闲状态下的电流不大于20μA,在1... 介绍一种具有声定位功能的无线传感器网络节点,可以实时测量目标节点的方位和距离。对目标方位的估计基于四元十字阵列的时延估计法,对目标距离的估计采用TDOA机理的测距原理。实验测试表明,整个系统在空闲状态下的电流不大于20μA,在15 m的范围内,距离误差小于3%,方位角误差则随着采样率或阵元间距的增大而减小。 展开更多

关键词 无线传感器网络节点 声定位 四元十字阵 TDOA机理

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于无线传感器网络节点的RFID系统节能研究 被引量：4

7

作者 谢昕 吴颖 +1 位作者 张磊 刘觉夫 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2012年第6期66-68,共3页

为了提高射频识别(RFID)系统的能量利用效率,在无线传感器网络节点结构的基础上,提出一种改进方案,将RFID读写器集成到传感器节点中,取代原有的传感器模块,形成读写器智能节点,并利用传感器节点的节能控制机制实现RFID系统对有限能量的... 为了提高射频识别(RFID)系统的能量利用效率,在无线传感器网络节点结构的基础上,提出一种改进方案,将RFID读写器集成到传感器节点中,取代原有的传感器模块,形成读写器智能节点,并利用传感器节点的节能控制机制实现RFID系统对有限能量的高效利用。以SK—WSN—I无线传感器网络节点和SK—RFID—TRF796X—II读写器模块作为实验平台,进行Matlab仿真,验证了改进方案的节能效果。 展开更多

关键词 无线传感器网络节点 射频识别 读写器智能节点 节能

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于TDOA定位机制的无线传感器网络节点设计 被引量：6

8

作者 孟令军 王建亮 潘峰 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2009年第6期101-103,共3页

介绍了一种具有到达时间差(TDOA)定位机制的基于数字信号处理器(DSP)的无线传感器网络节点。它包括TMS320F2812DSP,512 kB的SRAM,2.4 GHz波段的无线收发模块、音频信号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TDO... 介绍了一种具有到达时间差(TDOA)定位机制的基于数字信号处理器(DSP)的无线传感器网络节点。它包括TMS320F2812DSP,512 kB的SRAM,2.4 GHz波段的无线收发模块、音频信号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TDOA来测量节点间的间隔距离,并采用互相关时延估计算法来实现节点定位。实验数据表明:该节点最远测距距离超过25m,角度误差小于3.7%。 展开更多

关键词 无线传感器网络节点 声定位 到达时间差

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于无线传感器网络节点的高速无线组网传输方法 被引量：4

9

作者 唐强 骆海涛 +2 位作者 郑小燕 宋鑫霞 杨明齐 《探测与控制学报》 CSCD 北大核心 2014年第2期69-73,共5页

针对在恶劣或危险的环境中大范围区域性参数测量和数据中继传输困难的问题,提出了一种基于现场可编程门阵列(FPGA)和无线传感器网络节点的数据无线传输方法。该方法采用FPGA和无线传感器组成单个无线传感器网络节点,并在此基础上,通过利... 针对在恶劣或危险的环境中大范围区域性参数测量和数据中继传输困难的问题,提出了一种基于现场可编程门阵列(FPGA)和无线传感器网络节点的数据无线传输方法。该方法采用FPGA和无线传感器组成单个无线传感器网络节点,并在此基础上,通过利用ACK收发应答机制和无线收发芯片多通道传输特性,将各个无线传感器网络节点通过层次路由协议进行数据组网传输。实验测试结果表明无线传感器网络节点的通信性能良好,数据传输速率高、传输时延较小;路由协议不仅能保证节点间全局组网,而且数据传输的稳定性好,能够适用于大多数测试场合。 展开更多

关键词 数据传输 现场可编程门阵列 无线传感器网络节点

在线阅读 下载PDF 职称材料

无线振动传感器网络节点设计 被引量：8

10

作者 李剑 姚金杰 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2011年第10期76-77,95,共3页

介绍了一种适用于振动测试的传感器网络节点,通过该节点搭建的传感器网络可以检测材料是否存在缺陷。该节点的硬件电路以cyclone III系列FPGA为核心,包括3维振动信号调理采集单元、1个外部SD卡存储器、1个2.4 G频段的无线收发单元1、个... 介绍了一种适用于振动测试的传感器网络节点,通过该节点搭建的传感器网络可以检测材料是否存在缺陷。该节点的硬件电路以cyclone III系列FPGA为核心,包括3维振动信号调理采集单元、1个外部SD卡存储器、1个2.4 G频段的无线收发单元1、个传感器单元和USB-SPI电路以实现无线、有线两种传输方式。实验结果表明设计系统是可行且有效的,将会为MEMS技术应用于振动检测领域奠定基础。 展开更多

关键词 冲击回波法 振动测试 无线传感器网络节点

在线阅读 下载PDF 职称材料

甲烷浓度检测的无线传感器网络节点设计 被引量：3

11

作者 杨志刚 孟立凡 徐青 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2014年第6期69-71,共3页

针对检测特定环境中甲烷气体浓度的需要,设计一种可实现甲烷气体浓度检测和报警的无线传感器网络节点。该节点采用多个MJC4/3.0L型甲烷传感器采集甲烷浓度信号,以MSP430超低功耗单片机为核心,实现数据采集、存储、处理和传输等功能,应... 针对检测特定环境中甲烷气体浓度的需要,设计一种可实现甲烷气体浓度检测和报警的无线传感器网络节点。该节点采用多个MJC4/3.0L型甲烷传感器采集甲烷浓度信号,以MSP430超低功耗单片机为核心,实现数据采集、存储、处理和传输等功能,应用贝叶斯估计的多传感器数据融和方法,降低了传感器故障对检测结果的影响,同时提高了检测结果的准确性和可靠性。 展开更多

关键词 甲烷检测 多传感器数据融合 贝叶斯估计 无线传感器网络节点 低功耗

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于FPGA的可重构无线传感器网络节点设计(英文) 被引量：2

12

作者 徐兴 王卫星 岳学军 《科学技术与工程》 2010年第16期4005-4008,共4页

提出了一种简单的基于现场可编程门阵列(FPGA)模块来实现可重构无线传感器网络节点的方案。与传统方案相比,新方案较为精简,价格低廉,不再需要微控制器,大大减小了节点软硬件复杂度,可实现无线传感器网络节点的快速可重构设计。通过将... 提出了一种简单的基于现场可编程门阵列(FPGA)模块来实现可重构无线传感器网络节点的方案。与传统方案相比,新方案较为精简,价格低廉,不再需要微控制器,大大减小了节点软硬件复杂度,可实现无线传感器网络节点的快速可重构设计。通过将自适应功率控制和低功耗媒体接入控制机制引入FPGA核,重构的节点大大地降低了功率消耗,充分表明提出的可重构设计方案是有效可行的。 展开更多

关键词 无线传感器网络节点 现场可编程门阵列(FPGA) 可重构设计

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于RFID传感器网络节点低功耗设计研究 被引量：3

13

作者 孙四通 杨雯 《电子测量技术》 2020年第20期171-177,共7页

针对现有传感器网络节点低功耗设计很难从系统角度提供整体设计方案的问题,提出节点在软硬件方面的设计策略。通过对集成电路和外围电路的研究,提出了可供广泛使用的低功耗布局和设计思想,采用外设按键发送节点身份信息的方法解决节点... 针对现有传感器网络节点低功耗设计很难从系统角度提供整体设计方案的问题,提出节点在软硬件方面的设计策略。通过对集成电路和外围电路的研究,提出了可供广泛使用的低功耗布局和设计思想,采用外设按键发送节点身份信息的方法解决节点和位置点间对应关系的问题。在此基础上,通过对通讯模式、发送周期及次数和睡眠模式等软件设计方面的研究,提出适用于不同工程需求的软件低功耗运行策略。最后,设计并实现安全带插拔状态监控的低功耗系统,对此系统进行联调实验,提出系统使用节点的耗电模型并预测其使用时限,最长时限约为4.81年,满足系统对有源RFID节点一次满电的寿命要求。 展开更多

关键词 有源RFID 传感器网络节点 低功耗 身份注册 状态传感 软件设计策略 寿命预测

在线阅读 下载PDF 职称材料

面向森林环境信息监测的无线传感器网络节点的研制 被引量：5

14

作者 张霞 李文彬 崔东旭 《湖南农业科学》 2010年第2期125-128,共4页

介绍了自主研制的面向森林环境信息监测的无线传感器网络节点,该节点基于ZigBee无线通讯协议和AT86RF230射频芯片;该森林环境信息监测网络采用了树簇状的拓扑结构,用无线跳传的方式将监测的森林环境信息数据汇集到网络协调器,最后通过In... 介绍了自主研制的面向森林环境信息监测的无线传感器网络节点,该节点基于ZigBee无线通讯协议和AT86RF230射频芯片;该森林环境信息监测网络采用了树簇状的拓扑结构,用无线跳传的方式将监测的森林环境信息数据汇集到网络协调器,最后通过Internet或GPRS远程传输;给出了网络节点的硬件组成框图,详细介绍了节点硬件电路原理设计和在该数模混合高频电路中的采取的抗干扰措施;系统的软件设计开发平台基于AVRSTUDIO和ICCAVR,采用C语言完成模块化的程序设计,给出了编成思路和基于该实际硬件电路的数据收发的软件流程图以及程序的部分代码;通过试验测试,该节点的点对点通讯距离为100 m(空阔地带)、70 m(人工林中),节点可由五号电池供电,具有较低的功耗和较高的性价比,可应用于立木生长及森林环境信息实时监测。 展开更多

关键词 ZIGBEE AT86RF230 森林环境信息监测 无线传感器网络节点

在线阅读 下载PDF 职称材料

无线传感器网络节点MAC层的优化

15

作者 李学桥 王静 吉晓宇 《郑州轻工业学院学报（自然科学版）》 CAS 2012年第2期70-72,共3页

采用计算机网络协议中分组交换的时间片概念,根据网络规模和数据量大小,对网络设置具体的唤醒时间和休眠时间,从而优化了MAC协议.实验表明,优化后的网络具有固定的时延、较低的丢包率和较长的寿命.

关键词 无线传感器网络节点 防碰撞 时间片

在线阅读 下载PDF 职称材料

无人机协助下基于SR-CKF的无线传感器网络节点定位研究 被引量：26

16

作者 徐魏超 王冠凌 陈孟元 《智能系统学报》 CSCD 北大核心 2019年第3期575-581,共7页

针对无线传感器网络(WSN)节点的实际应用场合大多数分布在复杂的三维地形,并且当无线传感器网络分布规模达到一定程度时,对每一个传感器节点装载 GPS模块来实现节点定位不切实际的情况,提出了一种无人机(UAV)协助下利用极大似然估计法(M... 针对无线传感器网络(WSN)节点的实际应用场合大多数分布在复杂的三维地形,并且当无线传感器网络分布规模达到一定程度时,对每一个传感器节点装载 GPS模块来实现节点定位不切实际的情况,提出了一种无人机(UAV)协助下利用极大似然估计法(MLE)对未知节点进行初步定位,引入平方根容积卡尔曼滤波(SR-CKF)算法对未知节点进行精确定位,采用阈值选择的更新策略来减小非线性因素的影响。仿真结果表明:所提出的UAV-WSN-MLE-SRCKF协作定位方式实现了三维地形中未知传感器节点的定位估计,大量减少了装载GPS模块所带来的成本,同时也提高了定位精度和稳定性。 展开更多

关键词 无人机 无线传感器网络节点 极大似然 阀值选择 协作定位 平方根容积卡尔曼算法

在线阅读 下载PDF 职称材料

低功耗低误码率的传感器网络节点芯片数字基带设计 被引量：3

17

作者 王义 陆世龙 崔莉 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第B02期123-127,共5页

本文针对无线传感器网络节点片上系统特点和需求，研究一种低功耗、高性能、低误码率的数字基带（Easibaseband），提出了一种复用加法器和乘法器的设计方法，实现了匹配滤波器，可节省硬件资源并提高系统性能；提出了一种自适应门限的... 本文针对无线传感器网络节点片上系统特点和需求，研究一种低功耗、高性能、低误码率的数字基带（Easibaseband），提出了一种复用加法器和乘法器的设计方法，实现了匹配滤波器，可节省硬件资源并提高系统性能；提出了一种自适应门限的自动增益控制方法，可配合软硬件协同的工作方式，节省接收机的功耗；提出了采用自适应门限的施密特触发器方式进行信号相位判决的方法，降低了解调误码率.本设计在Xilinx的Spartan-3E FPGA上验证并实现，测试结果表明，本收发机的数据传输率可达到111kb/s并支持ISM24GHz频段的射频芯片，比传统的并行滤波器节省了5/6的硬件资源，比不采用自动增益控制节省了10.8%的接收机功耗，在信噪比13dB时，误码率在10-4以下，远低于WiseNET的接收误码率. 展开更多

关键词 无线传感器网络节点 片上系统 数字基带 自动增益控制 位同步 匹配滤波器 软硬件协同

在线阅读 下载PDF 职称材料

无线传感器网络节点任务调度与功耗管理算法研究 被引量：8

18

作者 田新越 李翔宇 《传感器与微系统》 CSCD 2016年第2期9-11,15,共4页

针对有能量采集系统的无线传感器网络节点异质多核So C平台,从提高能量利用效率的角度,提出了一种任务调度与功耗管理算法。该算法处理实时有截止时间并有相互依赖关系的任务,任务执行在多个电压可调的处理单元上。通过对节点系统能量... 针对有能量采集系统的无线传感器网络节点异质多核So C平台,从提高能量利用效率的角度,提出了一种任务调度与功耗管理算法。该算法处理实时有截止时间并有相互依赖关系的任务,任务执行在多个电压可调的处理单元上。通过对节点系统能量采集行为和应用情况进行分析建立了问题模型,并运用运筹学软件LINGO对模型做了求解。利用多组随机输入的任务流图对模型与算法进行了验证,该算法在功耗与时间约束范围内确实能有效提高系统的能量利用效率。 展开更多

关键词 能量采集 无线传感器网络节点 异质多核片上系统 功耗管理 任务调度

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于烟草监测的无线传感器网络节点仿真

19

作者 李乐周 黄林 +1 位作者 张保健 牛茹 《农机化研究》 北大核心 2008年第3期102-104,共3页

基于在烟草生长过程监测的需要,应用Visual Sense软件中丰富的组件库建立了简单的带麦克风传感器的无线传感器网络节点,并利用电脑的麦克风获取声音信号进行仿真,在根节点中获得了声音信号的波形图和频谱图。仿真结果证明,该节点以及组... 基于在烟草生长过程监测的需要,应用Visual Sense软件中丰富的组件库建立了简单的带麦克风传感器的无线传感器网络节点,并利用电脑的麦克风获取声音信号进行仿真,在根节点中获得了声音信号的波形图和频谱图。仿真结果证明,该节点以及组成的网络可以正常运行,为以后增加功能和测试开发网络协议栈创建了平台。 展开更多

关键词 计算机应用 无线传感器网络节点 仿真 烟草监测 VISUAL SENSE

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于仿生硬件的无线传感器网络节点自修复方法

20

作者 童瑶 袁慎芳 +1 位作者 邱雷 张炳良 《南京信息工程大学学报（自然科学版）》 CAS 2011年第5期385-390,共6页

针对现有无线传感器网络节点硬件固定,不能重新配置的问题,设计了一种全新的基于仿生硬件的无线传感器网络节点自修复方法,采用仿生硬件实现动态可重构无线传感器网络节点,以使节点能够自主地、动态地改变自身的结构和行为,在其部分硬... 针对现有无线传感器网络节点硬件固定,不能重新配置的问题,设计了一种全新的基于仿生硬件的无线传感器网络节点自修复方法,采用仿生硬件实现动态可重构无线传感器网络节点,以使节点能够自主地、动态地改变自身的结构和行为,在其部分硬件失效情况下进行节点的仿生自修复.该研究提出了相关节点的仿生自修复方法,研制了基于现场可编程阵列的仿生自修复节点,并通过实验验证了节点的自修复能力.对于提高无线传感器网络的鲁棒性和安全性具有重要意义. 展开更多

关键词 无线传感器网络节点 仿生硬件 现场可编程模拟阵列(FPAAs) 自修复节点:动态重构技术

在线阅读 下载PDF 职称材料