基于Contiki操作系统的无线传感器网络节点的设计与实现
这是一篇关于无线传感网络,节点,Contiki操作系统,GPRS,MAC的论文, 主要内容为随着社会的发展，无线传感器网络的应用也越来越广泛。本文以广州移动的无线传感器网络节点开发及组网应用项目为背景，以设计并实现一款性能高效并且低功耗的传感器节点为目的，通过对项目需求的详细分析，分别从硬件和软件两个方面提出了相应的解决方案。 在硬件方面，本文采用德州仪器公司的16位低功耗MSP430F1611芯片和Chipcon公司的CC1100射频芯片来设计并实现一款无线传感器网络节点。首先对节点硬件部分的电路按照低功耗的要求进行设计，介绍主流芯片的特点并且进行比较和分析，最终确认板级芯片的型号和硬件架构，在此基础上，对板级电路参考相关数据手册进行详细的电路设计，最后设计并实现了通信连接模块GPRS的电路。 在软件方面，本文采用开放源代码的Contiki无线传感器网络操作系统。首先对Contiki操作系统的内核进行研究，接着对Contiki操作系统的移植技术进行深入分析，采用层次化和模块化的方法成功将此操作系统移植到MSP430F1611硬件平台，在此基础上，针对实际应用中需要的三大功能模块进行设计，即GPRS无线通信模块、无线网状网以及树型组网的实现，并且针对系统的功耗的要求，修改了Contiki操作系统的MAC层协议，同时为了方便使用和调试设计并实现了交互式的命令行应用模块。 最后针对所设计的无线传感器网络节点进行相应的功能测试，即邮件功能测试、网络组网测试。将传感器数据通过GPRS发送到远程数据管理系统并上传到后台服务器，经过组网测试，上述方案取得了良好的效果，完成了预期目标。试验结果表明本文给出的无线传感器网络节点设计具有一定的实用价值。
多Agent间协作与竞争机制的研究
这是一篇关于多Agent,主题爬行虫,MAC,竞争能力,MTO,MTM,博弈论,协作能力的论文, 主要内容为随着互联网信息的快速增长,搜索引擎面临着巨大的压力。通用搜索引擎返回的信息量较大,但对于用户特定的查询来说,信息质量却不高,为了解决该问题,主题爬虫诞生了。对于传统的主题爬虫而言,爬虫间没有相互交流,而是彼此独立爬行的。研究发现,只提高主题爬行虫独立爬行的能力,很难提高系统执行效率,因此,人们开始研究多爬虫系统。在多爬虫系统,如果爬虫间没有即时交流,就会造成重复爬行现象,所以研究爬行虫间协作是非常必要的。论文的主要研究内容包括以下几点:1.爬行虫协作能力的改进和竞争能力的提出。对于爬行虫的协作能力的衡量:一是爬行虫是否具有继续爬行的能力;二是爬行虫是否具有相对较强的协作能力。对于爬行虫的爬行能力,本文用爬行虫的剩余爬行时间和剩余存储空间这两个因数来衡量;对于爬行虫的相对协作能力,本文结合爬行虫的历史协作情况和现在相对协作能力来衡量。对于Agent的竞争能力,本文用爬行虫的历史竞争次数、历史竞争成功次数、每次竞争中对手的个数、每次竞争中打败对手的个数和当前对手的竞争能力的大小来衡量。2.本文提出了诱惑爬行虫参与协作的诱惑因子函数和兴趣函数。为了让Agent主动的参与竞争,本文基于系统整体和参与竞争的Agent互利共赢的思想提出了诱惑因子函数和兴趣函数。对于诱惑因子函数,本文用邀请者所能拿出的最大价值的资源和竞争能力来衡量。对于兴趣函数,本文用资源与主题的相似度、资源与协作者所执行的任务的相近程度来衡量。3.本文提出了多Agent的竞争(Multi-Agent Competition,MAC)模型,MAC模型基于市场匹配中构造一组清仓价格的思想,让参与竞争的C-Agent与需要完成协作的资源形成完美匹配。4.本文提出了多对一关系(Many-to-One,MTO)模型和多对多关系(Many-toMany,MTM)模型。在爬行虫的竞争与协作活动中,多个邀请者Agent(Invite Agent,IA)与一个被邀请者Agent(Invited Agent,IDA)够成了MTO模型;多个IA与多个IDA够成的MTM模型。最后,文章为了验证本文所提出的多Agent竞争与协作的理论知识,系统基于JADE平台实现了本文提出的爬行虫。并采用对比试验的方式,比较查准率和查全率来衡量本文的爬行虫的研究的必要性。最终实验证明,该研究能够提高爬虫的智能性。
基于Contiki操作系统的无线传感器网络节点的设计与实现
这是一篇关于无线传感网络,节点,Contiki操作系统,GPRS,MAC的论文, 主要内容为随着社会的发展，无线传感器网络的应用也越来越广泛。本文以广州移动的无线传感器网络节点开发及组网应用项目为背景，以设计并实现一款性能高效并且低功耗的传感器节点为目的，通过对项目需求的详细分析，分别从硬件和软件两个方面提出了相应的解决方案。 在硬件方面，本文采用德州仪器公司的16位低功耗MSP430F1611芯片和Chipcon公司的CC1100射频芯片来设计并实现一款无线传感器网络节点。首先对节点硬件部分的电路按照低功耗的要求进行设计，介绍主流芯片的特点并且进行比较和分析，最终确认板级芯片的型号和硬件架构，在此基础上，对板级电路参考相关数据手册进行详细的电路设计，最后设计并实现了通信连接模块GPRS的电路。 在软件方面，本文采用开放源代码的Contiki无线传感器网络操作系统。首先对Contiki操作系统的内核进行研究，接着对Contiki操作系统的移植技术进行深入分析，采用层次化和模块化的方法成功将此操作系统移植到MSP430F1611硬件平台，在此基础上，针对实际应用中需要的三大功能模块进行设计，即GPRS无线通信模块、无线网状网以及树型组网的实现，并且针对系统的功耗的要求，修改了Contiki操作系统的MAC层协议，同时为了方便使用和调试设计并实现了交互式的命令行应用模块。 最后针对所设计的无线传感器网络节点进行相应的功能测试，即邮件功能测试、网络组网测试。将传感器数据通过GPRS发送到远程数据管理系统并上传到后台服务器，经过组网测试，上述方案取得了良好的效果，完成了预期目标。试验结果表明本文给出的无线传感器网络节点设计具有一定的实用价值。
基于RBAC和MAC的党建系统设计与实现
这是一篇关于党建系统,安全问题,RBAC,MAC,Spring框架的论文, 主要内容为在党中央对从严治党的力度不断加大、信息化技术已经广泛应用于各个领域以及信息安全问题应该引起足够重视的背景下,某研究院决定积极响应中央号召,推进党建工作信息化建设,建立一套安全、全面、便捷的党建系统。项目来自受国家保密管理部门监管的某研究院的党建工作,本文根据实际应用需求,以安全、科学、全面、客观的标准,基于角色的访问控制(Role-Based Access Control,RBAC)和强制访问控制(Mandatory Access Control,MAC)的思想,设计并实现了一套党建系统。RBAC将系统的功能权限和数据权限分给若干角色,每个用户被授权一些角色。MAC对比用户许可证级别和数据密级,从数据库角度判断用户对数据的读写资格。由于研究院对保密要求严格,在精准的需求分析后,确定该党建系统的编码工作分为后端开发和数据库开发两部分,后端开发包括党组织及党员管理、政治建设、思想建设、组织建设、作风建设和安全机制六个子系统,数据库开发包括触发器、函数、存储过程等编码。后端开发的安全机制子系统中的权限控制是基于RBAC技术思想,数据库开发也分为RBAC机制开发和MAC机制开发。RBAC机制开发是针对用户和数据对象进行赋权设置,MAC机制开发是巧妙利用数据库函数和触发器机制间接实现MAC,MAC包括读操作和写操作,读操作是在数据库函数中判断当前用户对可访问资源是否符合MAC规则,写操作是在写数据触发的触发器中检查当前用户对写的资源是否符合MAC规则。在数据库中增加RBAC机制和MAC机制,可以减轻后端系统编程人员的负担,编程人员在根据业务编写模块程序时不需要考虑安全问题,最大程度地实现后端系统和数据库之间的透明性。这种设计从系统和数据库两个层面,共同保证信息安全。技术上,选用Java语言作为系统后端开发语言,采用广泛使用的B/S结构,以当下流行的Spring框架作为主要开发框架,依托高性能、安全较高的Oracle数据库。目前,该系统己于2019年1月在研究院上线使用。
小型化无线遥控系统研究与实现
这是一篇关于无线遥控,小型化,UZ2400,AD9361,IEEE802.15.4,MAC,PHY,OQPSK的论文, 主要内容为随着高炮弹精准打击技术的不断发展,遥控系统在军事通信中的作用逐渐凸显出来。遥控系统分为收发两端,由于某种高炮弹的弹体尺寸较小,弹上可用空间紧张,因此弹载接收端的小型化电路设计十分必要。本课题针对某种小型化高炮弹的无线传输系统作为研究背景,设计了一套由地面发射系统和小型化弹载接收系统两部分组成的遥控系统,具有一定的应用价值。本文分为遥控系统理论研究、硬件设计、软件设计和实验验证四个部分进行阐述。首先,本文阐述了无线遥控与无线传输技术,并调研了 IEEE802.15.4标准的发展现状与实现方案,接着深入研究了 IEEE802.15.4标准中的媒体接入控制层(MAC)、物理层(PHY)、数据传输过程和OQPSK调制方式。接下来,根据课题背景和指标进行了遥控系统收发两端硬件平台的设计。详细阐述了遥控系统的总体硬件架构、收发两端的芯片选型、射频前端电路设计、基带电路设计和外围电路设计,并对弹载接收端的PCB进行了小型化设计。此外,进行了弹载接收端的阻抗匹配、天线仿真研究和地面发射端的功率放大电路设计。最后对遥控系统收发两端的软件部分进行了研究与设计,并进行了多组实验验证。在接收端,设计了基于STM32F103和UZ400芯片的SPI驱动、芯片配置和收发程序;在发射端,基于FPGA、AD9361芯片和IEEE802.15.4标准,实现了数据缓存、CRC校验、数据帧填写、OQPSK调制和数字接口的软件设计。在实验部分,进行了发射端多频点测试、接收FIFO测试、拉距测试和链路质量验证,证明了所设计的小型化无线遥控系统的正确性。
小型化无线遥控系统研究与实现
这是一篇关于无线遥控,小型化,UZ2400,AD9361,IEEE802.15.4,MAC,PHY,OQPSK的论文, 主要内容为随着高炮弹精准打击技术的不断发展,遥控系统在军事通信中的作用逐渐凸显出来。遥控系统分为收发两端,由于某种高炮弹的弹体尺寸较小,弹上可用空间紧张,因此弹载接收端的小型化电路设计十分必要。本课题针对某种小型化高炮弹的无线传输系统作为研究背景,设计了一套由地面发射系统和小型化弹载接收系统两部分组成的遥控系统,具有一定的应用价值。本文分为遥控系统理论研究、硬件设计、软件设计和实验验证四个部分进行阐述。首先,本文阐述了无线遥控与无线传输技术,并调研了 IEEE802.15.4标准的发展现状与实现方案,接着深入研究了 IEEE802.15.4标准中的媒体接入控制层(MAC)、物理层(PHY)、数据传输过程和OQPSK调制方式。接下来,根据课题背景和指标进行了遥控系统收发两端硬件平台的设计。详细阐述了遥控系统的总体硬件架构、收发两端的芯片选型、射频前端电路设计、基带电路设计和外围电路设计,并对弹载接收端的PCB进行了小型化设计。此外,进行了弹载接收端的阻抗匹配、天线仿真研究和地面发射端的功率放大电路设计。最后对遥控系统收发两端的软件部分进行了研究与设计,并进行了多组实验验证。在接收端,设计了基于STM32F103和UZ400芯片的SPI驱动、芯片配置和收发程序;在发射端,基于FPGA、AD9361芯片和IEEE802.15.4标准,实现了数据缓存、CRC校验、数据帧填写、OQPSK调制和数字接口的软件设计。在实验部分,进行了发射端多频点测试、接收FIFO测试、拉距测试和链路质量验证,证明了所设计的小型化无线遥控系统的正确性。
基于WBAN的医疗无线监测系统的设计与实现
这是一篇关于软件无线电,无线体域网,医疗监测,实时通信,MAC的论文, 主要内容为随着人类文明的进步和计算机、电子等行业近几年的迅猛发展,医疗电子器械受到越来越多的关注,无线体域网(Wireless Body Area Network, WBAN)是近些年衍生出的新型医疗信息系统,是一个与计算机医疗器械、医疗流程、医护人员、患者等多方面关系非常紧密的系统,具有稳定性、安全性和智能性等特点。如今,随着全球特别是中国的人口老龄化问题的来临,无线体域网受到越来越多的来自社会各个方面的关注。本文对无线体域网的核心技术进行了研究。以Zigbee协议为例,对医疗工业无线电的发展和应用现状进行了详细地分析,并设计了一个医疗无线电安全监测网络。本文分别从物理层、MAC层进行了安全协调机制的研究和实时数据传输协议的设计,并且基于该安全监测网络,本文设计并实现了上位机软件和客户端系统。本系统中,为了保证医疗无线信号的传输质量,本文以Wicop协议为基础,设计了一个基于物理层的安全协调架构,有效地避免了商用WiFi等其他无线信号的干扰。同时,为了避免医疗检测系统内部设备之间的无线干扰,本文设计了一个基于TDMA的无线MAC协议,该协议有效地避免了各种医疗信号之间的数据干扰,保障了医疗数据传输的实时性。系统协议栈的设计与实现基于Zigbee协议,采用TinyOS操作系统进行无线传感器节点的设计,同时利用微软公司开发的软件无线电平台SORA实现了物理层的协议设计,最终完成整个安全协调架构的设计。客户端系统基于PHP技术研发,实现了对MySQL数据库的访问等功能。本文的系统设计基于软件开发的标准流程,包括了需求分析、总体设计、数据库设计和编码开发等流程,并且最终通过了系统测试和分析,满足了实际应用的需要。
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