简介:摘要:21世纪是信息技术高速发展的时代,先进的网络设备以及网络技术快速更新迭代,给人们的日常生活带来了极大地便利和改善,提高了人们的生活质量。但是也带来了一系列的网络信息安全问题,必须黑客攻击,信息泄露以及计算机病毒等。给人们的信息安全和财产安全带来了极大地威胁。为了有效解决网络信息安全问题,网络安全技术应运而生。通过对网络安全技术的开发和利用,可以大大降低无线传感器受黑客攻击的损害。
简介:摘要:煤炭作为我国的主要使用能源之一,在我国煤矿行业的发展中,安全生产是必不可缺的一项重要工作,煤矿的安全生产工作中最重要的环节就是监测系统。在我国各类煤矿企业中,安全监控系统存在的问题和不足已经影响了煤矿行业的安全生产能力,随着我国经济社会的快速发展,工业能力水平也在日益提升,所以在煤矿事业中,安全生产能力的提高无疑是煤炭事业发展的根基。通过设计一套科学有效的无线传感器网络监测系统来满足煤矿安全生产需求是当前解决安全生产问题最好的办法,笔者结合近几年安无线通信技术和无线传感网络技术,结合煤矿日常监测工作实际情况,模拟研发了一套以安全生产为主理念的结构灵活的无线传感器网络监测系统,希望可以为我国煤炭事业的发展作出有效贡献。
简介:摘要无线传感器网络是一种新兴的信息获取和处理技术,它集成了传感器技术、嵌入式计算、低功耗电子技术和无线通信技术。无线传感器网络在国防军事、环境监测、空间探索、医疗卫生、精细农业、交通管理、反恐抗灾等领域具有广阔的应用前景。文中将无线传感器网络节点定位技术与机器人技术有机结合,实现机器人实时定位。无线传感器网络节点由于受到功耗、成本、体积等因素的限制,对无线传感器网络节点定位技术提出了新的要求和挑战。本论文就面向机器人定位的无线传感器网络节点硬件平台设计展开深入探讨和研究。主要工作包括以下几个部分第一章分析无线传感器网络节点定位技术发展现状,给出无线传感器网络定位技术与机器人定位技术相结合的意义,描述课题发展前景和论文研究主要工作;第二章对无线传感器网络进行需求分析,确定设计方案;第三章就无线传感器网络硬件平台设计进行了阐述;第四章给出测试方法与工具,进行功能模块调试;最后对本设计加以总结,并给出了进一步研究与设计的建议,以实现系统进一步优化。
简介: 摘要:无线传感器网络是融合了传感器技术、数字技术、无线通信技术等多种新型技术为一体的综合性技术,并在当前工业监测、环境监测、军事、交通和医疗等多个领域中得到了广泛应用。通过无线传感器网络对设备的在线监测,可以更加快速、方便的了解到设备的运行情况,并对设备可能出现的故障作出准确的分析与判断,从而有效提高设备的维护效率。本文无线传感器网络的技术特点出发,并就无线传感器网络在电力系统中的关键技术进行了简要的分析与探讨。 关键词:无线传感器网络;电力系统;关键技术 引言 无线传感器网络的发展离不开传感技术、集成电路、微机电系统和无线通信技术的发展,这些技术的快速发展使得单一条件下的低成本、低功耗和多功能的传感器也逐渐向微型化、网络化和集成化、智能化的方向进步,从而发展为一项不可或缺的信息收集技术,并且在一定意义上扩大了现有网络的功效,让人们可以通过它与外部世界进行直接接触,并且被各国的政府、军方、跨国公司和科研机构等广泛应用于国防军事、医疗护理、智能家居和环境监测等方面,为了让无线传感器网络技术能够更好地为人们服务于人们生活的各个方面,我们需要对无线传感器的各方面效用进行进一步的研究。 1、无线传感器网络的发展现状 在无线传感器网络的发展历史中,美国是第一个从事无线传感器网络研究的,其发展的目的是满足军方侦查军用系统的需求,所以研究的方向主要是传感器网络中的通信和计算问题,这种最先由军事需要发展起来的无线传感器网络技术,在经过网络技术的革命和网络思想体系的革新之后变得越发的成熟,也由此推动了无线传感器网络的发展。对于我国而言,无线传感器网络的发展是比较晚的,但是我们国家对于无线传感器网络技术的发展高度重视,在短短的几十年时间内,我国在研究、应用和标准化方面已经可以和国际的先进水平相媲美,在无线传感器网络技术得到快速发展的同时,随着“感知中国”计划的提出,无线传感器网络技术已经被应用于国家层面并且已经进入到战略实施阶段,这表明“感知中国”计划的提出对中国的无线传感网络产业起到了一定的促进作用,无线传感器网络产业的发展面临着一个巨大的机遇。 2、 无线传感器网络的特点 无线传感器网络在对传统计算机网络的计算模式和设计模式的革新过程中,渐渐地形成了一系列具有自身优势的特点,例如分布式和自组织、规模大、密度高、以数据为中心、可靠性及安全等。在分布式和自组织中,网络无控制中心并没有事先设置好的节点,并且所有的节点在无线传感器网络中所有的节点都处于一个平等的位置,各节点采用分布式算法进行协调,在没有人力因素影响的情况下节点会自行连接出一个对等式的无线网络。无线传感器网络的节点的数量一般都是巨大的,且节点分布较为密集且都聚集在一个较大的监测区域内,这是为了更好地获取到精确完整的信息。在无线传感器网络中,节点所能计算的资源非常有限,往往不能处理超出负荷的实时数据流,所以每个节点收集到的数据都会汇集于传感器网络,从而生成与某个监测区域内监测对象有关的信息;无线传感器网络的可靠性和安全性是指:传感器网络经常被应用于恶劣的环境或者是无人区域,一旦某一传感节点发生了故障就会导致整个传感器网络失效,所以为了增强无线传感器的耐用性,我们就必须保证传感器网络的节点在硬件上保持坚固不能被轻易损坏,并且能够适应各种各样未知的极端环境。同时,我们还要注意网络的通信加密和安全性,防止无线传感器网络的无线信道和分布式控制被窃听、入侵和拒绝服务等。 3、无线传感器网络关键技术 3.1定位 确定传感器节点自身位置以及事件发生的位置是无线传感器网络的基本功能之一,定位技术对无线传感器网络的各种应用都有着重要的作用,是一项值得研究的关键技术。文献 [1]针对户外消极追踪问题。提出了一种利用光传感器和光源对 WSN中的移动目标进行追踪的方法。文中设计了光追踪协议来计算目标移动的方式 [1]。文献 [2]从无线摄像传感器网络中目标定位的角度,分析覆盖问题,提出一种方向定位传感模式,在此基础上应用贝叶斯估计理论,提出了方向定位的覆盖概念( L覆盖),根据摄像传感器分布密度和 L覆盖率关系,得到对期望的 L覆盖率的密度要求 [2]。 3.2时间同步 在无线传感器网络应用中,传感器节点通常需要协调操作共同完成传感任务,时间同步技术显得尤为重要。传统的网络时间同步的方法,成本较高且能耗较大,在恶劣的环境下同步精度还会受到很大影响,因此,研究适合于传感器网络的精确节能的时钟同步算法也是目前国内外研究的一个热点方向。 3.3覆盖 在传感器网络资源受限的情况下,通过节点部署策略以及路由选择等手段,可以使无线传感器网络的各种资源得到优化分配,因此,覆盖也是目前研究的热点方向。文献 [3]提出了一种基于新颖的蚁群优化算法解决能量有效覆盖问题的方法, [3]该算法使用三种类型的信息索来解决能量有效覆盖问题,而传统的蚁群优化算法只使用一种类型的信息索,进一步,文中提出了两种具体解决办法: 1、可能传感器侦测模式; 2、在连续空间中使用不同类型的传感器。实验表明,该算法能很好地延长整个网络生命周期。 3.4网络安全 由于无线传感器网络受能耗、数据处理和通信能力的限制,使得无线传感器网络受到的安全威胁,现有的网络安全机制不适合于无线传感器网络,需要开发针对该领域的专门协议。文献 [4]针对双层传感器网络中存储节点被攻击问题, [4]该文提出了一种防止被攻击的协议 SafeQ,使节点在采集数据,和存储节点向 sink节点传输数据更为安全。 3.5数据融合 邻近节点报告的信息存在很大的相似性和冗余性,各个节点单独传送数据会浪费通信带宽,缩短网络生存时间,加速节点的能量消耗。而数据融合技术有助于提高数据的准确性和数据的收集效率。因此,数据融合技术成为无线传感器网络的一项关键技术。文献 [5]针对于无线传感器网络中对环境的监测,提出了一种面向时间相关性的复杂框架, [5]该框架可以对数据压缩的损失进行优化,进而提出了在噪声环境下动态减少能量损失的数据聚集协议。文献 [6]针对无线多媒体传感器网络数据压缩所产生的数据冗余问题, [6]该文提出了一种信息数据压缩框架,将采集到的视觉信息最大化的完整压缩。并在此基础上,结合优先进化遗传机制,提出 DMCP协议,减少压缩过程的数据冗余。 3.6网络协议 路由协议不仅关系到单个节点的能耗,而且直接影响到网络的生命周期,所以,网络协议也成为无线传感器网络的一项研究热点。文献 [7]提出了一种任播路由算法保证数据包准确传到水面 SEA传感器。 [7]通过任播路由协议,将水下不同深度的水压传给 SEA,再由 SEA传给检测中心。该协议采用新颖的机会路由机制,选择最大贪婪进程的代理子集,限制信道干扰。 3.7网络拓扑控制 对于无线传感器网络而言,良好的拓扑结构有利于节省节点的能量来延长网络的生存期,提高路由协议和 MAC协议的效率,所以拓扑控制也是无线传感器网络的核心技术之一。 4、总结 无线传感器网络技术作为现代生活工作中应用广泛的信息技术,不但与人们生活的方方面面有紧密联系,我们更是要对无线传感器网络的无线通信模块加大注意力,以此实现无线传感器与国家军事、环境、医疗、城市交通管理等方面的对接,从而更好地服务于人类,促进人类的进步。 参考文献: [1]刘昌勇,米高扬,胡南生等 .无线传感器网络若干关键技术 [J].通讯世界, 2016( 08): 23. [2]刘建顺,赵岚光,郭全等 .无线传感器网络关键技术浅析 [J].建筑工程技术与设计, 2015( 28): 56-56.
简介:摘要:智能环网柜调控仪,是一种基于嵌入式系统的环网柜自动化装置,它能够根据电网运行情况和负荷情况,通过无线传感技术、 ZigBee技术和 GPRS网络技术等,采集并传输电网运行中的各种数据,对电网运行状态进行监测、分析和控制。本文介绍了一种基于 ZigBee和 GPRS技术的环网柜调控仪的设计方案,它以微控制器为核心,利用单片机的A/D转换功能对数据进行采集,并通过 GPRS无线网络将数据传送到监控中心,的计算机通过无线网络向环网柜监控仪发送指令,监控仪再将命令经 ZigBee发送到各个节点,以实现环网柜内部信号的控制。该设计方案具有成本低、易于扩展、扩展方便等特点。
简介:摘要:网络数据的传输以及加密一直都是信息化技术的研究与分析中的重点。在新时代社会发展背景之下,网络环境在为人们生产生活提供便利的同时,也变得越来越复杂,传输通信数据的安全性也大幅度降低。因此,为提升无线通信网络传输数据的安全性,本文设计了一种新的无线通信网络传输数据加密方法。通过确定多维离散加密目标源,设计执行转换加密节点网,在此基础上,创建VPN拓扑加密模型,并利用交叉加密法实现无线通信网络传输数据的加密。测试结果表明:在不同无线通信网络传输加密距离范围情况下,对比于传统多节点加密方法,本文所设计的数据传输加密方法最终得出的误比特率相对较低,表明此种方法对通信网络传输数据加密的误差控制程度更好,加密效果更佳,在实际应用的程中更具潜在价值。
简介:摘要:相对介质损耗因数和电容量比值的检测能够很好地反映电气设备绝缘大部分受潮、整体绝缘缺陷等缺陷,因此受到广泛运用。这一检测是在设备正常运行条件下开展的,不受设备停电的限制,可以在设备运行时随时开展。目前,现场工作中使用较为广泛的测量方法为相对测量法,均需要取电容型设备末屏接地电流,针对常规接线盒型取样法和有源传感器(穿芯CT)取样法,我们在实际带电检测中发现了其存在不能够安全测试和便携灵活的“痛点”,针对这些痛点我们研发的新一代仪器。利用先进通信技术实现传输无线化、先进传感技术实现数据精密化、利用先进软件技术实现仪器便携化 ,通过不断的改进,保障了安全,保证了测试准确度,保证了效率。