非连通无线传感器网络的最少传感器节点部署

传感器节点的部署包括连通网络和非连通网络2种情况. 为了最小化网络部署开销,对非连通网络的传感器节点部署问题进行了研究,建立了整数线性规划模型,并证明该问题为NP complete问题. 为找到该问题的近似最优解,通过理论分析确定了传感器节点的候选部署区域,提出了一种启发式的传感器节点贪婪部署算法,迭代地将传感器节点部署到覆盖目标点数最多的候选部署区域,直到覆盖所有目标点. 通过仿真实验将所提出的贪婪部署算法和现有的遗传算法以及问题模型的最优解进行了比较,验证了算法的有效性.     

无线传感器网络路由协议的研究

无线传感器网络通常包含大量的自组织成多跳无线网络的分布式传感节点,是一种新型的信息获取和处理、传输技术。文章依此为背景,首先阐述了无线传感器网络的结构、特点、潜在应用以及关键技术。然后讨论了无线传感器网络路由协议的分类和性能评估标准,并对现有的典型无线侍感器网络路由协议进行了分析与比较,特别是深入分析了分层路由协议LEACH,研究了LEACH协议的优缺点。     

无线传感器网络节点部署优化及链路质量评估

本文运用虚拟力算法对三种不同初始化节点分布进行优化,并且从链路质量评估值(LQA)和覆盖率角度对不同初始化部署的节点布局进行评估。研究结果表明,WSN节点在虚拟力算法作用下,圆环分布比平均分布能在迭代次数较少的情况下,达到网络最大覆盖率,并且此刻LQA值最大,网络通信质量较高,从而节省了能耗和资源,更具有一定的实用价值。     

基于微粒群模型的无线传感器网络节点部署

提出了一种新的基于微粒群模型节点部署优化算法。该算法根据节点的位置信息建立节点部署优化模型,利用微粒群算法求解该优化模型,优化过程中的最优解作为节点的最终配置位置。仿真结果表明该算法有效的改善了网络的覆盖率。     

无线传感器网络PEGASIS协议的研究

为建立一个高效节能的路由环境,在分析PEGASIS（power—efficientgatheringinsensorinformationsystem）的基础上,对PEGASIS算法进行了改进。将整个传感器区域划分为等宽的子区间,由每个区间内距离Sink最近的节点建立主链,然后在每个区域内建立链树,再由主链节点轮流担任根节点与Sink通信,以减少通信开销。模拟实验表明,算法在生存时间、能耗均衡等方面的性能较PEGASIS有明显提高。     

无线传感器网络LEACH算法的研究

无线传感器网络能够实时监测、采集和处理环境信息,应用前景十分广阔。目前,路由算法已成为无线传感器网络的关键技术之一。LEACH算法是一种典型的分簇路由算法,簇头的选取直接影响到算法性能的优劣。通过对LEACH算法的分析,在簇头节点的选取方面提出了改进方案。     

无线传感器网络节能优化组网方法

对无线传感器网络进行有效的组网设计和部署是决定其生存寿命、降低网络成本的首要和关键步骤,对此,在引入非线性电池能耗模型评估节点能耗的基础上,结合网络非均匀部署策略、时分多址技术以及节能优化的正交频移键控数据调制技术,提出了一种基于节点轮流工作机制的新颖组网方法.仿真结果表明,该组网方法不仅可以减少网络部署所需的节点数,降低部署成本,同时还可提高能量利用效率,延长网络的工作寿命.     

基于有向感知模型的无线传感器网络节点部署

针对随机部署的有向传感器节点,建立基于有向传感器节点的感知概率模型.采用分布式算法,通过节点间的联合感知概率移动有向传感器节点,提高待监测区域内目标点被感知到的概率.本文提出可移动的节点部署算法,该算法使用较少的节点实现对目标区域的合理覆盖,并提高总体覆盖效果.仿真结果表明,该算法有效地减少了有向传感器节点的使用,同时保证了较好的覆盖效果.     

无线传感器网络在工业网络中的应用研究

无线传感器网络是新一代传感器网络,具有广泛的应用前景,备受工业界和学术界的关注。文章主要研究无线传感器网络在工业网络中的应用。研究表明,在工业网络中采用无线传感器网络进行监测和控制,不受布线限制,能降低系统安装和维护成本,提供更好的系统性能;目前还有许多关键技术有待解决,无线传感器网络技术的成熟和实际部署将极大地推动工业网络的发展。     

无线传感器网络的研究与实现

为了实现高能量效率、低复杂度的无线传感器网络,设计了基于跳数的广播路由（HBBR）协议和随机-媒体接入控制（R-MAC）协议,研究了无线传感器网络节点的低功耗、低成本实现技术,并在此基础之上,研制了无线传感器网络硬件实验系统.计算机仿真和硬件实验表明,所设计的协议能够实现高效、稳定的网络功能;所实现的硬件实验系统,在硬件资源非常有限的条件下,能够实现对移动目标的实时跟踪.     

多信道无线传感器网络节点传输调度方法

针对生成树结构的无线传感器网络功耗过高的问题,提出了一种多信道无线传感器网络节点传输调度方法。该方法可以对入口数据进行聚合,并仅向出口发送一个聚合数据包,将给定路由拓扑的无线传感器网络调度问题转化为二元线性规划问题加以合理解决。仿真结果表明,该方法与现行调度方法相比具有显著的优势。     

一种无线传感器网络拥塞控制方法

针对Zigbee网络树型拓扑模型,给出一种控制网络拥塞的改进方法。使用基于介数的Zigbee生成树模型和平均场理论对Zigbee网络传输临界值进行理论分析,得到导致网络拥塞的临界值的解析表示式,再利用数据融合算法,给出了降低网络拥塞的方法。仿真表明,在网络流量不变的情况下,改进算法与Zigbee协议相比,时延降低大约20%。     

无线传感网络数据压缩方法

概述了典型的无线传感器数据压缩算法,提出了基于压缩感知的无线传感器网络数据压缩方法,介绍了压缩感知技术及基于压缩感知的数据压缩算法设计与实现,仿真模拟试验证明了该算法的可靠性和可行性。     

能量获取传感网络图像压缩传输的 波束成形节点选择方法

图像监测与传输的高能耗直接影响着传感网络持续监测性能,提高传感网络的传输能效性能具有重要的实际意义。为有效提升图像监测与传输的性能,研究面向图像压缩传输的能量获取传感网络的波束成形节点选择方法。首先根据能量获取的能量预测模型、波束成形的传感网络传输以及图像压缩传输模型,以最小化非目标接收基站的平均旁瓣幅值为优化目标,以节点选择数量为约束条件,建立面向图像传输的波束成形节点选择优化模型。然后提出基于改进蚁群算法(IACO)的图像压缩传输波束成形节点选择算法,提出方法中的启发函数不仅考虑能量获取能量和图像压缩与传输能量,而且在信息素更新公式中也结合剩余能量和非目标接收基站的平均旁瓣性能。通过实验仿真分析,在非目标接收节点的平均旁瓣性能和能量利用率方面,提出的IACO算法都优于标准蚁群算法(ACO)及随机节点算法,有效验证了提出IACO算法有效性。     

基于Boosting算法的Pegasis路由协议在无线传感器网络中的应用

一种基于Boosting算法的新无线传感器网络节点数据处理方法在文章中被提出,以提高使用Pegasis路由协议的无线传感器网络目标辩识率并降低系统能耗。文章对无线传感器网络中从簇头到汇聚节点的数据处理过程进行了重新设计,在簇头使用数据融合技术以减少数据信息冗余和系统能耗,在汇聚节点采用Gentle Boosting算法提高信息准确度并实现最优决策簇的选取。基于Boosting算法的数据处理方法在保持Pegasis路由协议优点基础上,在系统辩识率与系统能耗两者之间寻找到一个较为理想的平衡点。最后实验结果显示,与传统方法相比文章中的数据处理方法在提高辩识率与降低系统能耗方面拥有更好的性能。     

Routing optimization of the wireless sensor network with energy and path constraints

An algorithm for routing optimization of an energy and path constrained wireless sensor network is proposed to solve the energy limitation problem which is caused by the frequent use of a single path by traditional wireless sensor network routing algorithms. By considering the load balancing and energy efficiency of wireless sensor networks, the concept of flight feasible domain is introduced to achieve efficient data transmission. Furthermore, energy and distance factors are added to ensure uniform and reasonable energy distribution among network nodes, so that the low-power and energy-efficient functional requirements of the wireless sensor network are satisfied. . Experimental results show that the proposed method can improve the network load balancing effectively, avoid the network segmentation caused by premature exhaustion of some nodes, and prolong the lifetime of the network.     

基于加权质心算法的无线网络节点定位方法

为了提高无线传感器网络节点定位技术准确性,提出了改进的加权质心算法节点定位方法,以常态方程代入解得坐标后的误差倒数作为权值,并利用权值差别处理具有不同定位误差的不同定位结果,较小误差的倒数对应较大的权值,较大误差的倒数对应较小的权值,来提高定位准确性.通过对传统质心算法和改进加权质心算法进行MATLAB仿真,估测出定位节点的位置坐标.仿真结果表明,改进加权质心算法相较传统质心算法具有定位精度高、用时少等优势.     

大坝廊道无线传感器网络节点铺设方法

为了满足灌浆工程中智能化监控的要求,了解无线传感器网络在复杂环境下灌浆数据传输的质量情况,对2.4 GHz无线信号在大坝灌浆廊道中的传播特性进行了研究.利用现场实验测试网络性能,指出廊道环境、数据传输时延、多跳跳数及采样率对节点能耗和无线传感器网络链路质量的影响,并提出基于信号强度的、动态n值的线性节点铺设方法.该方法在链路质量降低情况下可通过铺设冗余节点和测试丢包率等方法调整节点位置,使链路快速得到恢复.通过能耗分析、丢包率测试、定位误差测量等实验对动态n值相对于固定n值在数据传输网络中的性能进行了分析.实验证明:在恶劣施工条件下,基于信号强度、动态n值的线性节点铺设方法适用于灌浆廊道通信.     

基于虚拟场的能量高效传感器网络地理路由

针对现有的无线传感器网络(WSN)地理位置路由在遇到空洞时,集中使用空洞边缘节点转发而导致能量迅速耗尽的问题,提出利用虚拟场模型均衡节点能量消耗的路由算法.传输节点根据虚拟场模型,采用空洞信息、自身位置及目的节点位置作为参数,计算当前位置的虚拟场矢量.根据此矢量方向进行贪婪路由选择.受虚拟场模型的引导,数据传输路径在未遇到空洞时已提前开始绕行,路由能耗不再集中于空洞边缘,而是更均匀地分布于全网.实验表明,该算法在网络生命周期和数据包投递率方面明显优于现有的地理位置路由,在传输延迟方面两者接近,验证了虚拟场模型具有平衡节点能量消耗、提高能源利用率的效果.