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基于WiFi无线传感器网络的工业环境监测平台系统设计 被引量:23
1
作者 罗俊 孙国耀 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2018年第8期65-68,共4页
针对工业环境监测平台系统布线复杂、建设成本高等问题,提出了一种基于Wi Fi无线传感器网络的工业环境监测平台系统,对PM2.5粉尘浓度、甲醛浓度、VOC浓度和温湿度等进行实时监测。该工业环境监测平台系统以STM32F103处理器和ESP8266 Wi... 针对工业环境监测平台系统布线复杂、建设成本高等问题,提出了一种基于Wi Fi无线传感器网络的工业环境监测平台系统,对PM2.5粉尘浓度、甲醛浓度、VOC浓度和温湿度等进行实时监测。该工业环境监测平台系统以STM32F103处理器和ESP8266 Wi Fi射频模块为核心组建无线传感器网络,同时以上位机软件搭建实时观测界面,通过无线传感器网络实时接收各传感器数据,完成对工业环境监测。对该工业环境监测平台系统进行整体测试,结果表明:系统工作稳定,检测数据准确度高。 展开更多
关键词 工业环境监测 WIFI技术 无线传感器网络 节点 上位机
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智慧协同工业无线传感器网络 被引量:23
2
作者 杨冬 马剑 张宏科 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第6期1537-1544,共8页
本文研究将智慧协同网络理论用于工业无线传感器网络(Industrial Wireless Sensor Network,IWSN),提出一种新型智慧协同工业无线传感器网络构架Smart-IWSN.Smart-IWSN能够为多样化的工业服务适配必须的网络资源,满足工业服务对网络性能... 本文研究将智慧协同网络理论用于工业无线传感器网络(Industrial Wireless Sensor Network,IWSN),提出一种新型智慧协同工业无线传感器网络构架Smart-IWSN.Smart-IWSN能够为多样化的工业服务适配必须的网络资源,满足工业服务对网络性能的苛刻需求,为工业无线传感器网络的研发和应用节省大量的时间和成本.Smart-IWSN已成功应用到大规模焊机群监控系统,解决了恶劣工业射频环境下大量焊机多任务并行通信的技术难题. 展开更多
关键词 智慧协同网络 工业无线传感器网络
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工业无线传感器网络攻击源定位任务分配优化算法 被引量:8
3
作者 孙子文 朱颖 《信息与控制》 CSCD 北大核心 2020年第2期225-232,共8页
针对工业无线传感器网络中参与攻击源节点定位的任务分配问题,构建和求解多目标优化定位任务分配模型,任务分配模型中设定参考节点组合总能量消耗、距离平均标准偏差目标函数,以及空间约束和剩余能量约束条件;采用循环拥挤排序将非支配... 针对工业无线传感器网络中参与攻击源节点定位的任务分配问题,构建和求解多目标优化定位任务分配模型,任务分配模型中设定参考节点组合总能量消耗、距离平均标准偏差目标函数,以及空间约束和剩余能量约束条件;采用循环拥挤排序将非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)进行改进后加入基于稀疏度局部搜索的混合优化算法联合求解任务分配模型,将稀疏度最小的解作为稀疏解,再采用极限优化策略在稀疏解周围进行局部搜索使得解拥有更好的分布特性.Matlab仿真结果表明该改进的混合优化算法可以提高算法收敛速度以及降低算法复杂度,在较快的时间内选择出合适的参考节点组合,减少了定位误差,提高了定位精度. 展开更多
关键词 工业无线传感器网络 节点选择 第二代非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ) 稀疏度
原文传递
基于WIA和GPRS的无线网络煤矿安全监测系统设计 被引量:7
4
作者 汪勇 殷志祥 +1 位作者 丁啸 范胜 《煤炭工程》 北大核心 2010年第11期8-10,共3页
通过研究WIA和GPRS技术,提出了一种基于WIA和GPRS的无线网络矿井安全监测系统方案。该方案借助WIA技术在低功耗无线通信和GPRS网络远程数据传输的优势,利用系统及CC2431微控制器和CC1101无线射频收发芯片作为WIA-PA无线网络节点,通过监... 通过研究WIA和GPRS技术,提出了一种基于WIA和GPRS的无线网络矿井安全监测系统方案。该方案借助WIA技术在低功耗无线通信和GPRS网络远程数据传输的优势,利用系统及CC2431微控制器和CC1101无线射频收发芯片作为WIA-PA无线网络节点,通过监测各传感器参数的变化,为远程控制提供依据。该方案较传统有线方案,具有功耗低、成本低、可靠性高等特点。 展开更多
关键词 WIA 工业无线技术 无线传感器网络
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WIA-PA网络关键技术的设计与实现 被引量:7
5
作者 徐伟杰 梁炜 凤超 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2011年第6期2265-2270,共6页
WIA-PA(wireless network for industrial automation-process automation)是IEC认可的工业无线国际标准。WIA-PA网络具有网状和星型混合拓扑结构、自适应调频能力、CSMA与TDMA混合访问机制等技术特点,能够适应复杂工业环境和满足苛刻... WIA-PA(wireless network for industrial automation-process automation)是IEC认可的工业无线国际标准。WIA-PA网络具有网状和星型混合拓扑结构、自适应调频能力、CSMA与TDMA混合访问机制等技术特点,能够适应复杂工业环境和满足苛刻工业需求。为了在嵌入式平台上实现WIA-PA网络系统,通过分析WIA-PA的这些技术特点和体系结构,得出了原型网络实现的关键技术,并给出了目前采用的策略和技术方法,如时间管理、时间同步、网络安全和网状组网等。最后利用搭建的原型网络验证了设计的可行性和合理性。 展开更多
关键词 工业无线网络技术 无线传感网 关键技术设计与实现 WIA-PA标准 原型实现
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工厂化水产养殖水质监测系统 被引量:6
6
作者 肖瑞超 位耀光 +1 位作者 他旭翔 张龙 《水产学杂志》 CAS 2017年第5期51-56,共6页
工厂化水产养殖的密度高、风险大,养殖对象对pH、溶解氧、温度、氨氮、亚硝酸盐等水质参数的变化敏感,受影响严重,监测水质参数极为重要。本文针对工厂化水产养殖水质监测特点和需求,研发了工厂化水产养殖水质监测系统。分析研究pH、溶... 工厂化水产养殖的密度高、风险大,养殖对象对pH、溶解氧、温度、氨氮、亚硝酸盐等水质参数的变化敏感,受影响严重,监测水质参数极为重要。本文针对工厂化水产养殖水质监测特点和需求,研发了工厂化水产养殖水质监测系统。分析研究pH、溶解氧、温度、亚硝酸盐等水质参数的阈值,设计水质监测数据无线采集节点和基于Zigbee的无线监测网络,建立水质监测系统软件平台。结果表明,该系统能够实现工厂化水产养殖水质实时监测,保证生产安全,提高水产养殖生产效率。 展开更多
关键词 工厂化水产养殖 水质监测 无线传感网络
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面向工业电机温度监测的LoRa无线传感网络设计 被引量:6
7
作者 黄健 钟益民 +1 位作者 方挺 李文钦 《兰州工业学院学报》 2021年第1期76-80,共5页
基于无线传感网络基本原理,构建了LoRa(Long Range)无线传感网络并应用于工业电机在线测温系统.系统的硬件平台采用STM32作为主控芯片,无线通信部分采用SX1278芯片,使用LoRa调制技术,在低功耗的基础上实现了远距离通信.系统采用星型网... 基于无线传感网络基本原理,构建了LoRa(Long Range)无线传感网络并应用于工业电机在线测温系统.系统的硬件平台采用STM32作为主控芯片,无线通信部分采用SX1278芯片,使用LoRa调制技术,在低功耗的基础上实现了远距离通信.系统采用星型网络拓扑结构,在此基础上设计了组网的通信协议,并设计了低功耗的组网算法,增加了系统使用的灵活性和抗干扰能力.测结果试表明:系统具有低功耗、通信距离远、组网便捷等优点. 展开更多
关键词 工业电机温度监测 无线传感网络 组网算法
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WIA-PA网络中的无冲突资源调度算法 被引量:4
8
作者 王沁 赵金东 《小型微型计算机系统》 CSCD 北大核心 2010年第9期1726-1730,共5页
在使用TDMA和FDMA机制的WIA-PA网络中,由于其无线多跳的mesh结构,时隙和信道的调度复杂变得更为复杂.本文归纳分析了多信道无线多跳mesh网络中资源冲突的类型,提出了一种对时隙和信道进行调度的算法.算法利用无线mesh网络中数据传输的... 在使用TDMA和FDMA机制的WIA-PA网络中,由于其无线多跳的mesh结构,时隙和信道的调度复杂变得更为复杂.本文归纳分析了多信道无线多跳mesh网络中资源冲突的类型,提出了一种对时隙和信道进行调度的算法.算法利用无线mesh网络中数据传输的路由特征,以网关为根,使用广度优先搜索算法构造uplink路由,对路由图中的节点着色,从而确定每个链接使用的时隙;然后根据链接在路由中的层次,为连续三个层上的链接分配互不相同信道.算法使用至多2倍图的度数减2个时隙,使用不多于三个信道保证了各链接的无冲突传输.最后,分析证明了算法的有效性,并通过仿真验证了算法的性能. 展开更多
关键词 WIA-PA 多信道 传输调度 工业无线网络 无线传感器网络
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基于GA-TS搜索算法的工业无线传感网节点定位研究
9
作者 刘美竹 安晶 《现代工业经济和信息化》 2024年第4期273-275,共3页
为了解决工业无线传感网覆盖过程中通信半径跳距离产生偏差过大的问题,设计了一种基于GA-TS搜索算法的节点定位方法,并开展仿真分析。研究结果表明,当通信半径不断增大后,算法误差产生不同程度的减少。与传统最大似然估计定位算法相比,G... 为了解决工业无线传感网覆盖过程中通信半径跳距离产生偏差过大的问题,设计了一种基于GA-TS搜索算法的节点定位方法,并开展仿真分析。研究结果表明,当通信半径不断增大后,算法误差产生不同程度的减少。与传统最大似然估计定位算法相比,GA-TS搜索算法的优化效果更佳,误差大概缩减30%;与移动锚节点算法相比,误差大概降低至15%。相比较之下GA-TS搜索算法定位精度误差最小,具有很大的应用准确性和适应范围。该研究有助于工业无线传感网定位精度,对保证网络信号的传输效率具有一定的意义。 展开更多
关键词 工业无线传感网 节点定位 GA-TS搜索 通信半径
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对抗防御的IWSN入侵检测强化模型
10
作者 刘悦文 孙子文 《小型微型计算机系统》 CSCD 北大核心 2024年第8期1980-1986,共7页
针对工业无线传感器网络中基于深度学习的入侵检测易受到对抗样本影响的问题,基于生成对抗网络构建对抗防御的IWSN入侵检测强化模型.首先,受生成对抗网络原理的启发,将分类器与对抗学习结合,通过提高样本训练次数及生成样本攻击性以加... 针对工业无线传感器网络中基于深度学习的入侵检测易受到对抗样本影响的问题,基于生成对抗网络构建对抗防御的IWSN入侵检测强化模型.首先,受生成对抗网络原理的启发,将分类器与对抗学习结合,通过提高样本训练次数及生成样本攻击性以加大模型训练强度,达到提升模型检测性能的目的.其次,采用多层感知器构建模型的网络结构,以适应IWSN中特征独立的高维数据.同时,引入约束条件、对抗损失与Wasserstein距离改进模型的损失函数,以保证对抗训练的稳定性.在WSN_DS数据集与天然气管道数据集上进行了对比、类比与效率实验,结果表明,模型对各对抗样本的防御效果较现有方法有所提升,且具有较强的入侵攻击检测性能. 展开更多
关键词 工业无线传感器网络 深度学习 生成对抗网络 对抗样本 入侵检测
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基于进化博弈论的工业无线传感网能耗攻防研究 被引量:3
11
作者 刘怡 林德钰 《测控技术》 CSCD 2018年第4期58-63,共6页
无线传感器节点由于部署、维护简单易行被广泛应用在工业网络中,并形成了工业无线传感器网络(Industrial Wireless Sensor Netwoirk,IWSN)。针对在工业控制网络中的能量耗尽攻击的内部机理进行了详尽的分析,提出了基于进化博弈理论的能... 无线传感器节点由于部署、维护简单易行被广泛应用在工业网络中,并形成了工业无线传感器网络(Industrial Wireless Sensor Netwoirk,IWSN)。针对在工业控制网络中的能量耗尽攻击的内部机理进行了详尽的分析,提出了基于进化博弈理论的能量耗尽攻防模型,将各个博弈方的收益函数定义为信誉值的函数,从而通过收益函数来约束博弈方的行为,并在理论上证明了该博弈的进化稳定策略的存在性。选取了策略选择概率作为算法的评价指标,设计并实施了大量仿真实验对算法进行验证。实验结果表明无论博弈双方的初始策略集概率分布如何,最终能达到有效防止能耗攻击的目的。 展开更多
关键词 工业网络 工业无线传感器网络 能耗攻击 进化博弈理论 进化稳定策略
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工业无线传感器网络信道特征研究 被引量:3
12
作者 刘锋 裴红星 +2 位作者 王青三 黎敏 阳建宏 《郑州大学学报(理学版)》 CAS 北大核心 2011年第4期39-43,共5页
以某机械加工车间为背景,对电波传播的路径损耗及小尺度衰落进行了测量和分析,通过有限时域差分法对电波极化偏转进行仿真,并设计了测量平台对仿真结果进行验证.结果表明,工业环境设备密集区域无线信号路径幅度衰减因子约为1.33,低于自... 以某机械加工车间为背景,对电波传播的路径损耗及小尺度衰落进行了测量和分析,通过有限时域差分法对电波极化偏转进行仿真,并设计了测量平台对仿真结果进行验证.结果表明,工业环境设备密集区域无线信号路径幅度衰减因子约为1.33,低于自由空间的传播情况,信号幅度在具有复杂形状的设备附近符合莱斯分布,在远离设备区域趋向方差极小的正态分布;金属设备引起电波极化方向的随机偏转,带来平均5.4 dB、最高13 dB的幅度衰减,同时降低了信道的交叉极化分辨率.可应用极化分集技术对抗信号随机衰落,提高工业无线传感器网络的性能鲁棒性. 展开更多
关键词 工业环境 无线传感器网络 路径损耗 多径效应 极化偏转
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基于链路可靠性的两跳QoS路由 被引量:3
13
作者 孙子文 吴平 《信息与控制》 CSCD 北大核心 2019年第5期603-611,626,共10页
针对工业无线传感器网络对路由协议的QoS要求,研究了一种基于链路可靠性的两跳QoS路由(Link-Reliability Based Two-Hop Routing for QoS Guarantee in Industrial Wireless Sensor Networks, LRTHQR).采用两跳速度策略和数据优先级调... 针对工业无线传感器网络对路由协议的QoS要求,研究了一种基于链路可靠性的两跳QoS路由(Link-Reliability Based Two-Hop Routing for QoS Guarantee in Industrial Wireless Sensor Networks, LRTHQR).采用两跳速度策略和数据优先级调度策略提高实时性,采用改进的信任评估模型以选择可信路径进行路由,采用基于接收功率的链接概率和数据包重传次数作为衡量链路可靠性的指标,同时采用能够综合考虑节点剩余能量和转发能耗的转发策略,以改善网络寿命.仿真结果显示:与未考虑链路可靠性的NCSRT(NodeCredible Security Routing for IWSN Based on THTR)算法相比, LRTHQR算法在丢包率、时延以及包平均能耗方面有着明显优势;与同样侧重QoS要求的LRTHR(Link-Reliability based Two-Hop Routing)算法相比, LRTHQR算法在截止期错失率、路由开销以及包平均能耗方面有着显著提升. 展开更多
关键词 工业无线传感器网络 QOS路由 优先级调度 链接概率 链路可靠性
原文传递
可溯源与无线传感网技术在工厂化水产养殖中的应用研究 被引量:3
14
作者 史兵 赵德安 +2 位作者 刘星桥 孙月平 李菊 《渔业现代化》 北大核心 2011年第1期24-27,32,共5页
为了实现工厂化水产养殖中环境因子准确测控和水产品质量有效保障的目的,研发了一种基于无线传感网和可溯源技术相结合的智能系统在工厂化水产养殖中的应用方案。系统利用无线射频识别技术(RFID)实现了可溯源功能,利用无线传感网技术实... 为了实现工厂化水产养殖中环境因子准确测控和水产品质量有效保障的目的,研发了一种基于无线传感网和可溯源技术相结合的智能系统在工厂化水产养殖中的应用方案。系统利用无线射频识别技术(RFID)实现了可溯源功能,利用无线传感网技术实现了数据的采集与传输,利用计算机技术实现了对数据的处理分析,并得到控制信号。通过试验,溶解氧、温度、酸碱度(pH)等水环境因子参数控制范围达到了设计要求,可溯源信息写入与读取正确,能够满足工厂化水产养殖智能化的需要。 展开更多
关键词 工厂化水产养殖 无线传感网 可溯源 无线射频识别 溶解氧
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面向最小延迟的无线mesh网络时隙分配问题研究 被引量:2
15
作者 赵金东 王沁 +1 位作者 万亚东 刘其成 《小型微型计算机系统》 CSCD 北大核心 2012年第5期1041-1046,共6页
在基于IEEE802.15.4的工业无线传感器网络中,通过时分复用技术来实现节点间并行通信,以提高网络的吞吐量.通常,网络中的管理器根据全网拓扑对网络中的每个连接分配一个超帧中相应的时隙.不同的时隙分配方案中,连接在超帧中活动的顺序也... 在基于IEEE802.15.4的工业无线传感器网络中,通过时分复用技术来实现节点间并行通信,以提高网络的吞吐量.通常,网络中的管理器根据全网拓扑对网络中的每个连接分配一个超帧中相应的时隙.不同的时隙分配方案中,连接在超帧中活动的顺序也不同,对网络性能的影响也不同.本文研究了不同时隙分配方案在网络吞吐量和数据延迟方面对网络的影响,定性分析了时隙分配方案与数据延迟的关系,并根据mesh结构的特点提出一种使用粒子群优化的算法,用于在网络管理器上对时隙分配进行优化,使得数据延迟最小化,以满足工业无线网络实时性应用的要求. 展开更多
关键词 工业无线网络 时隙分配 粒子群优化 无线传感器网络 延迟
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一种采用混合抗干扰方法的路由恢复机制 被引量:1
16
作者 孙子文 张炎棋 徐宜敏 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第5期874-884,共11页
针对工业无线传感器网络中的干扰攻击问题,得出一种基于WirelessHART图路由的被干扰攻击节点路由恢复机制。通过干扰攻击检测方法获取被干扰攻击节点与干扰攻击区域,利用非协调跳频扩频技术生成被干扰攻击节点与周围节点的跳频序列,从... 针对工业无线传感器网络中的干扰攻击问题,得出一种基于WirelessHART图路由的被干扰攻击节点路由恢复机制。通过干扰攻击检测方法获取被干扰攻击节点与干扰攻击区域,利用非协调跳频扩频技术生成被干扰攻击节点与周围节点的跳频序列,从而进行传统跳频扩频,对被干扰攻击节点进行再检测,结合路由代价与WirelessHART图路由算法将被干扰攻击节点恢复到网络中。仿真结果表明路由恢复机制能够帮助被干扰攻击节点消除干扰攻击影响,并在保证吞吐量的情况下成功加入到网络中。 展开更多
关键词 工业无线传感器网络 路由恢复机制 wirelessHART图路由 干扰攻击检测 非协调跳频扩频
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IWSNs中的混合式共享链路调度 被引量:1
17
作者 芦娜 栗雪娟 吴静松 《计算机工程与设计》 北大核心 2021年第12期3342-3350,共9页
针对工业无线传感器网络中的链路调度问题,提出一种混合式共享链路调度方案。通过对现有典型集中式调度方案存在的不足进行分析,将属于同一路径或多跳路由的节点间的共享链路集中分配给属于同一路径的节点,采用分布式决策决定哪些节点... 针对工业无线传感器网络中的链路调度问题,提出一种混合式共享链路调度方案。通过对现有典型集中式调度方案存在的不足进行分析,将属于同一路径或多跳路由的节点间的共享链路集中分配给属于同一路径的节点,采用分布式决策决定哪些节点应当在每个时间点使用共享链路;推导出描述调度方案的可靠性和延迟性能指标的解析表达式,表明提出方案能灵活分配和利用链路,具有更好的防止传输差错和减小延迟的能力。仿真结果表明,与现有IWSNs链路调度方案相比,提出方案可以提高可靠性和延迟性能,更有效地利用链路资源。 展开更多
关键词 工业无线传感器网络 链路调度 混合式策略 多跳无线路由 可靠性 延迟性能
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面向工业物联网环境中的无证书签密方案 被引量:1
18
作者 郭静 王超 鲜学丰 《福建电脑》 2022年第7期1-6,共6页
工业无线传感器网络在监控工业设备和创建高度可靠的工业系统方面发挥着重要作用。为了避免基于无证书签密方案设计的适用于工业物联网的访问控制方案中的不安全问题,本文提出一种改进的无证书签密方案。安全分析证明,该改进方案满足机... 工业无线传感器网络在监控工业设备和创建高度可靠的工业系统方面发挥着重要作用。为了避免基于无证书签密方案设计的适用于工业物联网的访问控制方案中的不安全问题,本文提出一种改进的无证书签密方案。安全分析证明,该改进方案满足机密和不可否认性。 展开更多
关键词 物联网 工业无线传感器网络 无证书签密 安全性分析
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基于IEEE 8021.54.的工业无线网实时性改进方法 被引量:1
19
作者 王怿 张帆 +1 位作者 贾俊平 黄本雄 《计算机工程与科学》 CSCD 北大核心 2009年第7期106-108,共3页
在面向工业自动化的无线传感网络应用中,实时性是一个非常重要的议题。而在诸多标准当中,IEEE802.15.4在工业无线传感网中有巨大的发展潜力。本文分析了现有的IEEE802.15.4的保证时隙(GTS)在工业应用中实时性方面存在的不足,结合工业应... 在面向工业自动化的无线传感网络应用中,实时性是一个非常重要的议题。而在诸多标准当中,IEEE802.15.4在工业无线传感网中有巨大的发展潜力。本文分析了现有的IEEE802.15.4的保证时隙(GTS)在工业应用中实时性方面存在的不足,结合工业应用各类业务的需求,对GTS的调度方法、发布方法进行了相应的改进。 展开更多
关键词 工业无线传感网 IEEE802.15.4 有保证时隙 实时性
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面向工业物联网的无线传感器网络
20
作者 Joy Weiss Ross Yu 《电源世界》 2016年第8期50-52,46,共4页
在发展工业物联网(Io T)以及满足相关的工业传感器无线连网需求方面,已经做了很多。不过,工业设备及应用的网络需求与家用环境完全不同,可靠性和安全性是高居工业应用要求的榜首。本文重点讨论特定于工业无线传感器网络的一些关键网络... 在发展工业物联网(Io T)以及满足相关的工业传感器无线连网需求方面,已经做了很多。不过,工业设备及应用的网络需求与家用环境完全不同,可靠性和安全性是高居工业应用要求的榜首。本文重点讨论特定于工业无线传感器网络的一些关键网络要求。 展开更多
关键词 工业物联网 无线传感器网络 可靠性 安全性
原文传递
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