检索结果-南通市图书馆

电脑编程技巧与维护 2024年第10期 31-35页

作者：梁日桓广州市埃特斯通讯设备有限公司

LoRa技术是一种长距离无线通信解决方案，已在物联网领域广泛应用，其能在广阔的地理范围内提供低功耗的数据传输功能。LoRa与其网络协议LoRaWAN共同支持物联网设备与互联网的连接，而不需要高能耗的传统移动网络。这种技术特别适合于... 详细信息

LoRa技术是一种长距离无线通信解决方案，已在物联网领域广泛应用，其能在广阔的地理范围内提供低功耗的数据传输功能。LoRa与其网络协议LoRaWAN共同支持物联网设备与互联网的连接，而不需要高能耗的传统移动网络。这种技术特别适合于需要低功耗和长距离通信的应用场景，例如，智能农业、城市管理和环境监测等。研究详细探讨了LoRa技术在物联网（IoT）低功耗传输中的具体应用，包括技术部署、能耗管理与优化、通信协议调优、系统级能耗优化策略及性能监测与反馈。通过实际案例分析，研究展示了LoRa技术如何有效地实现物联网设备的能效最优化，并讨论了在实际部署中面临的主要挑战及其解决方案，为物联网领域的低功耗通信提供了实用指导和理论依据。

关键词： LoRa技术物联网低功耗传输

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基于信标网络的机械振动无线传感器网络低功耗传输方法研究

基于信标网络的机械振动无线传感器网络低功耗传输方法研究

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作者：赵春华重庆大学

学位级别：硕士

机械振动无线传感器网络节点由能量有限的电池供电,同时具有高采样率、高精度同步算法、传输数据量大等高性能需求,导致其高能耗弊端。此外,节点状态包括采集状态、传输状态、空闲状态,其中单位时间内传输状态能量消耗最高,尤其是在传... 详细信息

机械振动无线传感器网络节点由能量有限的电池供电,同时具有高采样率、高精度同步算法、传输数据量大等高性能需求,导致其高能耗弊端。此外,节点状态包括采集状态、传输状态、空闲状态,其中单位时间内传输状态能量消耗最高,尤其是在传输大量机械振动数据时,节点能量耗散尤其显著,使得现有的机械振动无线传感器网络节点传输功耗过高,无法满足长期振动状态监测的需求。影响机械振动无线传感器网络节点传输能耗的因素有很多,包括了拓扑控制、发射功率、休眠调度、传输速率、数据压缩等多个环节。因此,本文围绕以下三点影响机械振动无线传感器网络节点能耗的关键因素进行研究:(1)针对机械振动多跳无线传感器网络因拓扑不均衡导致增加传输时延和网络传输能耗的问题,提出了一种基于模糊层次分析的均衡拓扑构建方法。该方法由构建模糊判断矩阵和计算权重向量组成,首先传感器节点进行簇内通信获取信标广播信息,将信标节点网络决策因子统一量纲化,利用网络决策因子构建模糊判断矩阵,然后检验模糊判断矩阵一致性,采用行和归一化处理或拉格朗日最小二乘法计算权重向量;最后,传感器节点通过权重向量计算出各个信标节点综合权值,关联最优信标节点为父节点加入网络,从而构建多跳均衡网络拓扑,优化数据传输路径,降低数据传输时延,降低因空闲等待的传输能耗。(2)针对机械振动无线传感器节点为了保证数据传输可靠性采用固定最大发射功率,导致部分传感器节点传输能耗浪费的问题,提出了一种无线传感器节点最小二乘发射功率自适应控制方法。首先传感器节点在机械振动监测中进行簇内通信获得发射功率与链路质量的离散关系,然后采用最小二乘法对离散数据进行线性拟合,建立数据可靠、节能传输的最小二乘发射功率自适应数学模型。最后结合链路质量指示阈值以及无线通信模块自身的发射功率范围限制,计算出节点间数据传输的最优发射功率。(3)针对IEEE 802.15.4协议中载波侦听多路访问/冲突避免机制(CSMA-CA)在机械振动无线传感器网络大量原始数据传输需求下存在多次载波侦听导致高侦听能耗、隐藏节点问题导致高重传能耗等问题,提出一种基于信标同步触发的机械振动无线传感器网络传输休眠时序调度方法。首先利用在信标网络中广播信标帧具有全网周期性同步的特点,对超帧结构进行设计,为物理上具有分散性的各节点接收时序调度信息提供基本的时间同步条件;然后以各节点网络短地址为调度信息并利用信标可携带负载的特点,将调度信息载入信标进行广播,实现低开销的调度信息通知机制;最后,各节点根据调度信息进行数据传输、休眠时序调度。明显降低数据在汇聚过程中的数据碰撞次数以及空闲电流,改善并优化CSMA-CA在传输大量原始数据时存在无谓的传输能耗浪费缺陷。(4)机械振动无线传感器网络监测系统集成及低功耗传输验证。基于C#.NET平台开发了数据监控中心软件,实现了多跳均衡网络管理功能、节点电压监测功能设计,通过实验验证了本文提出的基于信标网络的机械振动无线传感器网络低功耗传输方法的有效性。文章最后对本论文工作进行了回顾总结,并展望后续的相关研究方向。

关键词：机械振动监测无线传感器网络数据采集低功耗传输

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基于无线传感器网络的农田信息自动获取技术研究

基于无线传感器网络的农田信息自动获取技术研究

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作者：庞方荣南京农业大学

学位级别：硕士

农业是支撑国民经济建设与发展的基础产业,是社会发展的首要条件。研究建立我国精确农业技术体系,大力发展信息化与自动化农业技术,实现农业生产管理过程中对作物、土壤、环境的实时监测和控制,对于提高我国农业现代化水平,实现依靠科... 详细信息

农业是支撑国民经济建设与发展的基础产业,是社会发展的首要条件。研究建立我国精确农业技术体系,大力发展信息化与自动化农业技术,实现农业生产管理过程中对作物、土壤、环境的实时监测和控制,对于提高我国农业现代化水平,实现依靠科技进步解决粮食安全问题具有重大的意义。本课题依托南京农业大学国家信息农业工程技术中心承担的国家高技术研究发展计划“农产品安全生产智慧管理技术的开发与应用”,目标在于研究农田信息快速获取技术,突破作物生长信息实时准确获取装置的局限,开发了集信息感知、信息处理和信息传输为一体的作物-大气-土壤信息无线采集节点,能够实时获取作物生长信息(氮含量、氮积累量、叶面积指数、生物量)、农田大气信息(温湿度、C02浓度)、农田土壤信息(土壤水分、土壤温度),同时研制了用于组网和管理远程接入的智能网关节点,构建自组网络系统,通过大规模部署于作物主要生产区域的不同苗情监测点,则可实现无人值守条件下对作物生长信息、大气信息、土壤信息进行长期、大范围、实时自动感知与监测,从而为作物生长诊断和全程管理提供实时信息和决策依据。这不仅可以提升我国农产品的安全生产与品质控制,而且还具有十分重要的社会经济价值。在如皋、张家港、徐州等多个基地的现场实施表明,系统可以长期稳定工作,远程获取农田的相关数据。考虑到农田信息变化缓慢,数据在时间和空间上具有一定的相似性,本文从数据收发的角度出发,利用汇聚节点进行数据流预测,判断各采集节点是否发送数据,控制发送数据量来实现传感器网络自适应传输。测试表明无线传感网采用本文的低功耗传输机制后,网关节点接收的数据量明显减少,各传感器节点电池电压随时间降低速率明显降低,当阈值ε和阈值η设定为0.5%时,电池电压从4V降至3.88V延长了接近一倍的时间,能有效的降低传感器节点的通信能耗,延长网络的生存周期。

关键词：无线传感器网络远程传输农田信息采集低功耗传输 ZigBee技术

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