无线传感器节点

摘要： 《2030年前碳达峰行动方案》中明确交通运输绿色低碳行动要求,并提出降低交通基础设施全生命周期能耗和碳排放的具体要求,绿色轨道交通意义重大。轨道交通监测系统中使用大量的传感器设备,受到布线、地理环境等条件限制,传统有线传感器应用受到限制,而基于ZigBee的无线传感器节点通信方式在轨道车辆健康监测和轨下基础设施状态监测领域得到广泛研究和应用。目前无线传感器节点采用电池供电方式,其维保工作量繁重。文章通过对无线传感器节点的组网方式和芯片参数进行梳理,以及对列车振动产生的电能进行仿真分析,从理论上论证利用轨道振动能量为无线传感器节点供电的可行性,并说明俘能发电在轨道交通中的意义。

摘要： 针对目前轴向柱塞泵工作过程中柱塞腔压力信号难以测试的问题,提出了一种基于无线传感器的柱塞腔测试方法。通过在柱塞泵相关部件上打孔,将测试节点固定到柱塞泵缸体及轴端,使微型压力传感器直接与柱塞腔内部液压油接触以此来采集压力信号。节点集成压力采集、无线数据传输、无线供电等模块,实现了压力信号的高速准确采集。该设计方案理论上能够进行柱塞泵旋转缸体内部压力测试,为柱塞泵状态监测和压力特性研究提供了新的技术手段,经测试,节点具有较高的稳定性和准确性,能够满足柱塞泵压力信号测试要求。

摘要： 2019年之前,大多数物联网系统由超低功耗无线传感器节点组成,通常由电池供电,提供传感能力。他们的主要目的是将遥测数据发送到云端进行大数据处理。随着物联网成为新的流行语和市场趋势,几乎每家公司都在这样做以实现概念验证(PoC)。云服务提供商有漂亮的仪表板,以有吸引力的图表呈现数据,以帮助支持PoC。PoC的主要原因是说服利益相关者投资物联网并证明投资回报,以便为更大的项目提供资金。随着这个生态系统的扩大,很明显有可能通过云来回发送太多数据。这可能会阻塞带宽管道,并使数据难以足够快地进出云。

摘要： 为提高化工设备状态监测能力,创建了一种基于无线传感器节点的化工设备状态监测模型.采用无线传感器组网的方法进行化工设备状态参数分析和特征提取,通过参数辨识和节点优化部署的方法,进行化工设备状态参数融合和节点轮换调度.提取化工设备状态的特征量,对采集的化工设备状态信息进行谱密度特征分析,根据无线传感节点采集到的化工设备状态信息谱密度特征差异性进行异常状态特征检测和分析,实现了化工设备状态监测和工况可靠性分析.仿真结果表明:该方法可靠性高,稳定性好,提高了化工设备的稳态工作能力.

摘要： 根据压电能量收集技术中不同接口电路的特点,提出合理选用接口电路来优化具有不同冷启动电压的动能供能物联网节点的方法,并进行了实验验证.在实验1中,在加速度为9.02 m/s2频率12.5 Hz正弦振动下,采用不同接口电路对10μF和100μF电容充电.当电压低于6.607 V和6.077 V时,使用同步电荷提取电路(SECE)充电最快,而后皆为使用同步开关电感收集电路(SSHI)充电最快.在实验2中,使用不同的接口电路为定制物联网节点供电,测试节点启动时间和运行鲁棒性.结果表明使用SECE电路,相比于SSHI和标准能量收集(SEH)电路,节点启动时间缩短13.1％和17.8％.并且使SECE电路时,物联网节点的鲁棒性好于使用SEH时.此研究不仅实现了动能供能的物联网节点,并利用合适的接口电路优化了其冷启动时间.

摘要： 本文设计了一种基于电磁振动的能量回收装置,它利用法拉第电磁感应原理,将环境中的振动能转化为电能.收集的电压经能量回收电路变换,实现给无线传感器节点供电或锂电池充电.

摘要： 带式输送机自检托辊将无线传感器节点安装在托辊内部,用于采集并无线传输温度与振动信号,为煤矿带式输送机托辊健康检测提供了一种新的思路.针对密闭托辊内无线传感器节点的能量供给问题,设计了一种基于Halbach永磁体阵列的能量收集器.介绍了能量收集器的结构设计,根据无线传感器节点实际能耗及能量管理电路效率分析了供能需求;采用COMSOL Multiphysics 5.5对能量收集器进行有限元分析,验证了 Halbach永磁体阵列用于小型旋转体能量收集器时较常规永磁体阵列具有明显优势,并分析了气隙厚度、永磁体厚度、转子速度对能量收集器发电性能的影响,得出通过减小气隙厚度、增大永磁体厚度、提高转子速度等方式可有效提高能量收集器感应电压的结论;基于能量收集器供能需求分析、安装空间要求及有限元分析结果,优化了能量收集器参数,并制作了样机进行试验,结果表明:在5 r/s托辊转速下,能量收集器感应电压有效值为4.77 V,最大功率为171.33 mW,功率密度为6.78 mW/cm3,满足无线传感器节点能耗需求(165.722 mW).

摘要： 近日,国家能源集团神东煤炭保德煤矿无线监测传感器系统在井下安装试验投运,有效解决了井下有线传输的弊病,标志着保德煤矿瓦斯监测迈入无线智能化的时代。该系统由KZC24矿用本安型信号转换器(以下简称“转换器”)、GJ100W型矿用无线全量程甲烷传感器(以下简称“传感器”)组成,转换器通过无线数据收发模块组织和引导具有相同网络地址的传感器节点加入该转换器的网络,并建立无线传感器节点和转换器的通信链路。

摘要： 构建带有故障自检测功能的实验平台,使用强电磁脉冲发生器进行辐照实验;基于辐照实验结果,设计了一套软硬件相结合的防护方法,其中软件采用中值滤波,硬件采用TVS二极管;实验结果表明:无线传感器节点信号线接口自身有一定的抗强电磁脉冲能力,但随着脉冲峰值场强的增大,通过节点信号线耦合进入节点内部的大电流会导致节点出现通信错误、重启和死机等故障;添加该防护方案后,中值滤波能够有效排除瞬时性错误信号,TrVS通过构建低阻通道泄放部分能量,将信号线对地电压钳位在一定范围,从而阻止大电流耦合进入节点内部,进而大幅度提高了节点的抗强电磁脉冲能力.

摘要： 控制无线传感器节点的工作模式转换可提高能效,但现有控制策略人工干预较多,且缺少评估能效的指标.结合有限状态机和强化学习算法建立了对模式转换进行控制决策的模型;在此基础上,使用能耗、单位能耗的数据吞吐量两个量化指标,构建了收益差分矩阵以评价转换策略的优劣,构造特征函数并描述其能效,建立了优化模型.通过同样数量的工作模式组合和不同数量的工作模式组合两个层次,对不同转换策略进行了评价.与一般控制策略相比,该模型在降低约57％能耗的同时,只损失了约14％的数据吞吐量,相对于其他研究,其降低了更多能耗,能够延长节点寿命,为节点工作模式控制提供模型支持和理论指导.

摘要： 本文基于无线传感器节点和网桥、测量和控制设备,构建了船舶航行性能监测系统,可实现对船舶位置、航速、航向、螺旋桨转速及功率、航行环境(风和浪)、舵角、运动及加速度等参数进行监测.本文详述了船舶航行性能监测系统设备、组成、实现、集成及功能.船舶的轨迹、速度、航向角、航迹角由DGPS实现;风速风向由风速风向仪实现;波浪由安装在船上的雷达测波仪实现;运动由陀螺仪实现;加速度由加速度计实现.系统供电可采用船电,并配置了不间断供电电源,以防意外断电对影响系统正常工作,使用者可以根据需要选择每套设备的采样频率.利用这套系统,对上海育海航运公司的"育锋"轮进行了为期一年的不间断监测,获取了大量的数据,结果表明:系统具有很强的可靠性和健壮性.

摘要： 本文基于无线传感器节点和网桥、测量和控制设备,构建了外场自航模操纵性测控系统,可实现对模型回转、急停、航向稳定性、Z形试验等操纵性特征参数测试.本文详述了外场自航模操纵性测控系统设备、组成、实现、集成及功能.模型的轨迹、速度和航向角由DGPS实现,通过交流伺服电机及PLC控制器调节螺旋桨转速、舵角及转舵速度.系统的供电采用锂或蓄电池实现,其采样频率可达到5Hz.利用这套系统,在开阔水域对近十型船模进行了相关试验,试验结果表明:系统具有很强的可靠性和可移植性.

摘要： 无线传感技术是变电站自动化系统的关键技术之一。通过在电力设备上部署无线传感器设备,变电站系统主站可以方便地获取电力设备运行状态信息参数。变电站是一个强弱电相结合的典型电磁环境,存在不同的电磁骚扰源。在无线传感器工作频带内,局部放电是主要的高频电磁骚扰源,它具有脉冲宽度为ns级的非周期波,包含丰富的高频分量。由电磁辐射耦合机理可知,在无线传感器节点中产生骚扰电压对无线传感器节点之间无线通信造成影响。利用CST软件对无线温度传感器建立仿真模型,仿真结果表明：骚扰源主要以电磁辐射途径作用到无线传感器节点的天线上,对无线传感器节点造成电磁干扰,电场极化方向对天线的电磁干扰程度有重要影响。

摘要： 无线传感器网络节点的SoC系统设计是传感器节点硬件设计的研究热点,节点的高性能化是无线传感器网络面向更广阔的应用领域必须解决的问题.节点的高性能建立在本文提出的SoC系统结构上.高智能化是高性能的主要实现途径.自组织、自配置、自修复等特点也是高性能的重要体现.

摘要： 本文在基于JN5121微处理器芯片的ZigBee无线传输节点上实现了高准确性和可靠性数字传感器DS18B20和SHT11的驱动程序及无线传输程序,其作为无线粮情测温节点可对粮食表面的温度、粮食缝隙间的温湿度进行测量。通过监控软件对节点采集的温湿度数据、节点的工作寿命进行了分析,并给出了有参考价值的实验结果。

摘要： 本文在基于JN5121微处理器芯片的ZigBee无线传输节点上实现了高准确性和可靠性数字传感器DS18B20和SHT11的驱动程序及无线传输程序,其作为无线粮情测温节点可对粮食表面的温度、粮食缝隙间的温湿度进行测量。通过监控软件对节点采集的温湿度数据、节点的工作寿命进行了分析,并给出了有参考价值的实验结果。

摘要： 本文在基于JN5121微处理器芯片的ZigBee无线传输节点上实现了高准确性和可靠性数字传感器DS18B20和SHT11的驱动程序及无线传输程序,其作为无线粮情测温节点可对粮食表面的温度、粮食缝隙间的温湿度进行测量。通过监控软件对节点采集的温湿度数据、节点的工作寿命进行了分析,并给出了有参考价值的实验结果。

摘要： 本文在基于JN5121微处理器芯片的ZigBee无线传输节点上实现了高准确性和可靠性数字传感器DS18B20和SHT11的驱动程序及无线传输程序,其作为无线粮情测温节点可对粮食表面的温度、粮食缝隙间的温湿度进行测量。通过监控软件对节点采集的温湿度数据、节点的工作寿命进行了分析,并给出了有参考价值的实验结果。

摘要： 本文在基于JN5121微处理器芯片的ZigBee无线传输节点上实现了高准确性和可靠性数字传感器DS18B20和SHT11的驱动程序及无线传输程序,其作为无线粮情测温节点可对粮食表面的温度、粮食缝隙间的温湿度进行测量。通过监控软件对节点采集的温湿度数据、节点的工作寿命进行了分析,并给出了有参考价值的实验结果。

摘要： 本文在基于JN5121微处理器芯片的ZigBee无线传输节点上实现了高准确性和可靠性数字传感器DS18B20和SHT11的驱动程序及无线传输程序,其作为无线粮情测温节点可对粮食表面的温度、粮食缝隙间的温湿度进行测量。通过监控软件对节点采集的温湿度数据、节点的工作寿命进行了分析,并给出了有参考价值的实验结果。

摘要： 本发明提供一种用于无线传感器网络的网络节点。网络节点配置用于确定网络节点在由网络节点所延伸出的不同空间方向上的通信行为。网络节点包括至少一个视觉指示器，视觉指示器配置用于提供这种通信行为的视觉指示。本发明还提供一种包括这种网络节点的无线传感器网络以及用于在无线传感器网络中定位网络节点的方法。

摘要： 本发明提供一种无线传感器网络的簇头节点和传感器节点，所述无线传感器网络为分簇型的层级结构，每个簇网络包括簇头节点和若干个传感器节点，所述簇头节点用于：根据该簇网络内各传感器节点的信号强度，通过蚂蚁群聚类算法对各传感器节点进行分群；将每个群中剩余能量最多的传感器节点作为该群的中继节点，以使得该中继节点接收群内其他传感器节点的采集数据后生成数据包并上报至所述簇头节点。本方面实施例的簇头节点在现有的网络节点部署数量和位置的情况下，通过分析环境相关性，通过减少数据传输距离减少能量消耗，并减少网内数据碰撞引起的干扰。

摘要： 传感器网络系统（1000）包括多个传感器节点（1100、...），该传感器网络系统以下面这样的方式确定所述多个传感器节点中的每一个的父节点，即，形成具有将所述多个传感器节点中的相应传感器节点用作其节点的树结构的网络拓扑。此外，该传感器网络系统以下面这样的方式形成网络拓扑，即，对于所述多个传感器节点中的每一个，使该传感器节点的子节点的数目接近于通过使作为单个分组能够包含的传感器数据的最大数的最大包含数与自然数相乘所获得的值（1200）。

摘要： 本发明提供一种用于无线传感器网络的网络节点。网络节点配置用于确定网络节点在由网络节点所延伸出的不同空间方向上的通信行为。网络节点包括至少一个视觉指示器，视觉指示器配置用于提供这种通信行为的视觉指示。本发明还提供一种包括这种网络节点的无线传感器网络以及用于在无线传感器网络中定位网络节点的方法。

摘要： 公开了一种用于网络管理的计算机实现的方法，该方法包括：由第一感测无线收发器广播从其他感测无线收发器接收数据的可用性；从一个或多个其他感测无线收发器接收订阅以向第一感测无线收发器提供传感器数据的请求；随后从一个或多个其他感测无线收发器接收指示传感器值的数据；聚合指示传感器值的数据；并通过因特网将所聚合的数据发送到中央服务。

摘要： 本发明提供一种无线传感器网络的簇头节点和传感器节点，所述无线传感器网络为分簇型的层级结构，每个簇网络包括簇头节点和若干个传感器节点，所述簇头节点用于：根据该簇网络内各传感器节点的信号强度，通过蚂蚁群聚类算法对各传感器节点进行分群；将每个群中剩余能量最多的传感器节点作为该群的中继节点，以使得该中继节点接收群内其他传感器节点的采集数据后生成数据包并上报至所述簇头节点。本方面实施例的簇头节点在现有的网络节点部署数量和位置的情况下，通过分析环境相关性，通过减少数据传输距离减少能量消耗，并减少网内数据碰撞引起的干扰。

摘要： 本发明提供了一种无线传感器节点及无线传感器网络节点系统，所述无线传感器节点包括依次连接的传感器、A/D转换器和主控制器；所述无线传感器节点还包括不间断电源系统，所述不间断电源系统包括锂电池和太阳能电池板；在所述太阳能电池板输出电压低于第一预设阈值时，所述锂电池为所述无线传感器节点供电；在所述太阳能电池板输出电压大于等于第一预设阈值时，所述太阳能电池板为所述无线传感器节点供电；在所述太阳能电池板输出电压大于等于第二预设阈值时，所述太阳能电池板不但为所述无线传感器节点供电，还为所述锂电池充电。本发明能够实现无线传感器节点的长时间工作。

摘要： 本发明提供了一种高精度无线传感器节点及无线传感器网络节点系统，所述无线传感器节点包括依次连接的传感器、A/D转换器和主控制器，所述无线传感器节点还包括电源系统，为所述无线传感器节点供电；所述主控制器中设置有无线收发模块；所述A/D转换器为24位的数模转换芯片；所述传感器和所述A/D转换器之间设置有低通滤波器，所述低通滤波器用于滤掉所述传感器采集的数据中的电源串扰信号；所述A/D转换器和所述主控制器之间设置有具有预设阻抗值的磁珠，所述磁珠用于将无线收发模块的电源和地与A/D转换器的电源和地进行隔离，为A/D转换器提供一个纯净的电源和地。本发明能够完成数据的高精度采集。

摘要： 本实用新型提供了一种无线传感器节点及无线传感器网络节点系统，所述无线传感器节点包括依次连接的传感器、A/D转换器和主控制器；所述无线传感器节点还包括不间断电源系统，所述不间断电源系统包括锂电池和太阳能电池板；在所述太阳能电池板输出电压低于第一预设阈值时，所述锂电池为所述无线传感器节点供电；在所述太阳能电池板输出电压大于等于第一预设阈值时，所述太阳能电池板为所述无线传感器节点供电；在所述太阳能电池板输出电压大于等于第二预设阈值时，所述太阳能电池板不但为所述无线传感器节点供电，还为所述锂电池充电。本实用新型能够实现无线传感器节点的长时间工作。

摘要： 本实用新型提供了一种高精度无线传感器节点及无线传感器网络节点系统，所述无线传感器节点包括依次连接的传感器、A/D转换器和主控制器，所述无线传感器节点还包括电源系统，为所述无线传感器节点供电；所述主控制器中设置有无线收发模块；所述A/D转换器为24位的数模转换芯片；所述传感器和所述A/D转换器之间设置有低通滤波器，所述低通滤波器用于滤掉所述传感器采集的数据中的电源串扰信号；所述A/D转换器和所述主控制器之间设置有具有预设阻抗值的磁珠，所述磁珠用于将无线收发模块的电源和地与A/D转换器的电源和地进行隔离，为A/D转换器提供一个纯净的电源和地。本实用新型能够完成数据的高精度采集。