一种基于更新理论的无线传感器异构机制性能分析

近几年来,无线传感器网络的概念已经逐渐渗透到了无线通信的各个应用领域;而对于大部分无线传感器异构网络,其性能分析、性能改进都是建立在优先等级的基础上的.为了提高非优先等级的异构网络的性能,提出了一种新的基于更新理论的异构CSMA/CA机制模型.该模型在很大程度上提高了异构网络的公平性、实时性,并且在异构程度较高的场合吞吐量特性也得到了提高.其最大的特点是所有节点被赋予了公平的机会来竞争访问信道,而不存在优先权的问题.通过大量的理论分析、比较,并且结合NS-2仿真验证,该机制的分析结果与采用NS-2工具仿真的结果十分吻合.     

TinyOS程序开发及TOSSIM仿真

TinyOS是一个开源的组件化操作系统,它采用组件化描述语言nest进行开发,主要针对资源非常有限的无线传感器网络节点而设计。本文从NesC语言基于组件化编程的特点入手,分析了基于Nesc语言的应用程序结构及编程步骤,并结合实例研究了TinyOS中利用TOSSIM平台进行无线传感器网络仿真的具体过程。     

基于TrueTime的无线传感器网络仿真

针对智能家居环境监测系统,设计了ZigBee超低功耗无线传感器网络节点。为了测试所设计的节点在节点数目较多的网络环境中的数据传输情况,采用MATLAB7.0的TrueTmie工具箱,根据实际设计的节点参数,设计了具有较多节点的ZigBee无线传感器网络仿真模型,并进行了仿真试验。仿真试验结果表明,所设计的节点在节点较多的网络环境中能够稳定运行。     

采用无线传感器网络的分布式母线保护

提出了将无线传感器网络(wireless sensor network,WSN)应用于分布式母线保护的新理念,并针对无线传感器网络的特点,提出了采用比较行波方向作为分布式母线保护的故障判别原理,对于单母线、双母线运行方式分别设计了无线传感器网络的拓扑结构以及数据融合的处理算法,以具体的母线保护为例,评估了无线传感器网络的性能,并就实用化过程中数据传输的可靠性以及与现有电力网络的互联进行了探讨。通过仿真分析证明了无线传感器网络能够满足分布式母线保护的要求。     

采用无线传感器网络的分布式母线保护

提出了将无线传感器网络(wireless sensor network,WSN)应用于分布式母线保护的新理念,并针对无线传感器网络的特点,提出了采用比较行波方向作为分布式母线保护的故障判别原理,对于单母线、双母线运行方式分别设计了无线传感器网络的拓扑结构以及数据融合的处理算法,以具体的母线保护为例,评估了无线传感器网络的性能,并就实用化过程中数据传输的可靠性以及与现有电力网络的互联进行了探讨.通过仿真分析证明了无线传感器网络能够满足分布式母线保护的要求.     

无线传感器网络的SMAC协议跨层优化

针对无线传感器网络中,由于个别节点因能量消耗大而加快网络消亡问题。本文采用能量均衡思想对SMAC协议进行跨层优化,提出了b-SMAC协议,节点可根据路径能耗来更新路由表,有效优化选择下一跳的节点,达到无线传感器网络中节点能耗均衡的目的。NS-2软件仿真结果表明,b-SMAC比SMAC协议更有效解决能量非均衡消耗问题,减少了网络消耗,延长了网络生存周期。     

一种无线传感器网络ZigBee通信平台的设计

本文简述了无线传感器网络的概念、体系结构及适用于无线传感器网络、自动控制领域的无线通信协议ZigBee;给出了一种无线传感器网络的通用节点通信平台的设计方案;详细介绍了系统硬件及软件的具体实现;并对设计过程中的低功耗策略做了简要分析。     

基于无线传感器网络的配电线路故障定位方案

提出了基于无线传感器网络的故障定位系统方案。根据电力系统故障测距对测距装置的要求及无线传感器网络本身的特点,对该定位系统提出了要求。阐述了应用无线传感器网络进行故障定位的优势,推导了故障定位原理,设计了无线传感器网络定位系统结构,采用同步触发装置解决了同步性问题,借助于多路径可靠信息路由机制满足了网络可靠性要求。仿真结果表明,该路由机制既满足了可靠性要求又减少了网络开销。     

基于无线传感器网络的配电线路的故障监测的可行性研究

首先给出了用于电力系统故障监测的无线传感器网络的系统架构,阐述了该无线传感器网络的工作原理。根据电力系统监测对网络延时、数据可靠性、时间同步精度、动作时间等方面的要求,通过仿真分析无线传感器网络相关的性能,给出了基于无线传感器网络的电力系统故障监测的可行性。     

基于无线传感器网络的配电线路的故障监测的可行性研究

首先给出了用于电力系统故障监测的无线传感器网络的系统架构,阐述了该无线传感器网络的工作原理.根据电力系统监测对网络延时、数据可靠性、时间同步精度、动作时间等方面的要求,通过仿真分析无线传感器网络相关的性能,给出了基于无线传感器网络的电力系统故障监测的可行性.     

Energy Efficient System-on-chip Design for Wireless Body Area Sensor Network

This article presents a novel energy-efficient on-chip design for wireless body area sensor networks focused towards pervasive healthcare applications. The network adopts a master–slave architecture, where the body-worn slave nodes periodically send sensor readings to a central master node. Unlike traditional peer-to-peer wireless sensor networks, the nodes in this wireless body area sensor networks are not deployed in an ad hoc fashion. The network is centrally managed and all communications are single-hop. A cluster algorithm is also presented so that all slave nodes are within the transmission range of the master nodes. It pretends that all slave nodes can share resources and information over the internet to reduce energy consumption. The design on system-on-chip platform has been simulated for some experiments and implemented. Compared to published and industrially used schemes, the power consumption of the proposed design is over 30 and 99% lower in the simulation and platform implementation, respectively.     

基于无线网络传感器的定位技术研究

针对基于信号强度的无线传感器网络定位精度易受环境影响的问题,通过搭建无线传感器网络进行的实验,研究了改进的定位算法.使用CC2430无线模块作为节点收发装置,基于ZigBee无线传感器网络协议,搭建无线传感器网络平台进行定位系统的开发和改进算法的测试.由于无线信号强度误差的复杂性,采取逐阶改进的方法,通过各阶段的实验进行误差分析并改进定位算法.在搭建的无线传感器网络平台上测试的结果表明,改进的定位算法达到预期的效果,定位精度明显提高,具有一定的应用价值.     

基于城市配电网的无线自组传感器网络结构研究

数据通信是变配电自动化系统不可或缺的重要组成部分.在10kV以下的电力系统中,对电网数据的采集、处理、显示和控制尚无统一的通信组网模式.运用图论的方法分析城市配电网架构模式,提出一种基于改进的Dijkstra最短路径算法的无线自组传感器网络路南算法,在仿真结果的理论依据上实现了无线传感器节点的合理部署,使得无线自组传感...     

一种基于复杂网特性的校园无线传感器网路由算法

针对无线传感器网络节点面临着随机攻击(失效)和选择性攻击,从而直接或间接地导致部分或整个网络的瓦解情况,对常见的3种无线传感器网络拓扑结构进行了分析,综合考虑泛洪算法和LEACH算法的路由思想,提出了一种新的路由算法.在节点选择下一跳时使用含有负载数的阈值函数进行有效调节,控制极少数节点负载数增长过快,从而提高网络的鲁棒性和抗毁性.网络性能分析及仿真结果表明,在校园无线传感器网络组网过程中应用该算法,网络的鲁棒性更好,抗毁能力大幅度提高.     

压缩域下的数据融合在传感器网络中的应用

针对无线传感器网络数据融合中传输数据量高、能耗大的问题,研究基于压缩感知的数据融合方案,并提出在压缩域直接数据融合的算法.该算法通过配置传感器网络以生成多个层次类型不同的簇结构,提高数据在不同层次的压缩率,减少了网络中的传输数据量和传输能耗.压缩后的数据在网络中传输,并在各层簇头实现压缩域下的数据融合.通过仿真实验和标准数据库SensorScope真实气象数据测试,该算法在保证准确重建的基础上,在减少传输数据量方面都有较大优势,适用于较大规模的无线传感器网络.     

智能楼宇中无线传感网混合接入设计

本文针对智能楼宇环境,设计并实现无线传感网络、电力线载波网络和以太网接入的混合网络。文中的混合网络中,无线传感网络在频域和空域上分割子网,并在每个子网的接入节点进行了分布式判决。电力线载波网络将各个无线传感网进行连接,并通过以太网接入节点将信息采集并发送至Internet。本设计在保留了无线传感网优点的前提下,利用了现有电力网络布线设施,并且满足远程监控要求,同时解决了无线传感网随着节点数目增多而信号连通性急剧下降的问题。使得智能楼宇环境中组建大型无线传感网络成为可能。     

线性WSNs能耗均衡的非均匀网络部署方案

针对线性无线传感器网络中存在能量空洞的问题，给出一种线性无线传感器网络能耗均衡的非均匀网络部署方案。该方案证明了除距离Sink节点最远的子监测区域之外，剩余子监测区域从远到近使其传感器节点数量呈等比递增时可实现网络能耗均衡，同时需随机部署足够数量的中继传感器节点用于转发数据。经实测数据仿真表明，所提方案能有效地解决能量空洞问题，使得线性无线传感器网络可以实现均衡能耗的目的，且能够大大延长网络的寿命，对于提高实际线性无线传感网络的性能具有重要意义。     

无线传感器网络中节点的自身定位算法分析

无线传感器网络中节点的自身定位是其大多数应用的基础,文章利用网络中存在的冗余信息,针对客观存在的不良节点,对现有分布式无需测距技术的Amorphous定位算法进行改进,以提高整个网络的平均定位精度。仿真结果表明,改进后的算法有效地降低了节点位置的平均估计误差。该算法无需任何附加的硬件支持和良好的拓展性,对实际的应用具有积极的意义。     

自适应人工免疫网络算法的无线传感网络拓扑结构优化

无线传感器网络(MWSN)具有动态拓扑的特性,因而节点移动、能量消耗等影响因素会导致传感器网络的寿命。在现有层次型拓扑控制算法的基础上,借鉴adhoc网络层次拓扑生成算法WCA的设计原理,提出一种应用于无线传感器网络的新型层次型拓扑结构优化算法。该算法综合考虑节点的能量和位置状况,为每个节点定义不同的权值,从中选出性能优越的节点担任簇首,同时通过设置节点度参数来确保最优的拓扑结构。同时依托自适应人工免疫网络算法,用于实现MWSNs的目标。仿真结果表明,改进的人工免疫网络算法(KC-AAINA)有助于找到良好的聚类配置和簇头数量,限制了节点能耗,改善了MWSN的网络寿命、能量消耗和分组传输,从而提高网络生命周期。