无线传感网络中一种基于网络编码的可靠数据发送方法

传输可靠性是无线传感网络的优化目标之一.一般通过多路径和丢包重传提供冗余来实现,但是不可避免的带来节点能量等资源的浪费.在可靠多径路由中引入网络编码机制,在建立反向传播路径时,使用满足期望可靠性所需的冗余度RDD来控制最小路径数和网络编码策略;然后将多份线性无关的编码报文沿多条路径传输,汇聚节点收到满足解码条件的数据包后解码.这种方法增加网络的鲁棒性,同时降低多路径传递所需的冗余量.最后通过仿真实验证明,该方法在满足可靠性要求的同时,有效降低传输能量消耗.     

无线多媒体传感网络中基于方向角度的路由空洞优化算法

TPGF作为无线多媒体传感网络(WMSN)的一种纯地理位置路由贪婪算法,其核心是在邻居节点集中选择距离目的节点最近的节点作为下一跳节点(下一跳节点可以比本节点距离目的节点要远),同时进行编号进而精简优化来解决空洞问题并满足服务质量(QoS)的需求。针对选取下一跳时距离比自己距离目的节点更远这一策略,提出DATF算法,引入角度变量来进行优化处理,目的是在遇到路由空洞时,更加合理地选择回跳的节点,而不只是单纯地考虑距离因素。仿真结果表明,DATF算法在能量利用率和端到端时延上较TPGF均有改善,在解决空洞问题上也有显著效果。     

基于非对称网络编码的无线多媒体广播重传算法*

现有的网络编码广播重传算法都没有考虑对长度不等的数据分组进行编码重传时的编码效率及相应的编码算法优化问题。为此,针对性地提出一种基于非对称网络编码的无线多媒体广播重传算法(wireless multimedia Broadcast Retransmission algorithm based on Asymmetric Network Coding,BRANC)。BRANC在编码包可解条件限定下将不等长的数据分组进行拼接,并自适应地选择数据分组进行编码,从而有效地减少重传次数。同时,BRANC增加标志位的数据分组分割方式减小了传输的控制开销。理论分析和仿真结果表明,BRANC算法较对称网络编码广播重传算法可以有效地提升网络性能。     

基于网络编码的无线多媒体技术研究进展

近年来国内外学者积极研究了网络编码在无线多媒体传输系统中的应用,取得了积极的研究成果。首先分析了网络编码给多媒体传输带来的机遇和挑战,接着介绍了网络编码在多媒体传输中的常用应用机制,然后结合典型的无线多媒体应用场景,如无线多媒体组播/广播/单播、无线视频会议等,总结了基于网络编码的无线多媒体技术的最新研究进展,最后对其研究趋势进行了展望。     

基于吉赫电磁波植被衰减模型的无线传感网络早期森林火灾探测算法

无线传感网络WSN采用吉赫通信载波。有研究发现吉赫载波在传输路径上的衰减模型与植被含水量显性相关。本文利用WSN节点的RSSI机制可形成路径植被失水传感器。通过建立植被含水量与载波衰减的?关系,感知森林植被含水量变化与早期火灾孕育过程,确定出识别森林早期火灾的?算法。实验验证了无线传感网络可准确感知植被失水事件与火灾发生事件。仿真证明,WSN失水感知信道(点对点)数量占节点之间通信总载波信道数的75%以上,就可以满足探测需要。这在早期火灾探测上提出了新的探测方法。     

基于Zigbee技术的无线传感网络研究

介绍了一种新型的短距离无线通讯技术Zigbee.分析了Zigbee协议的特点,对协议的体系结构进行了详细的阐述,主要介绍了基于Zigbee技术的无线传感网络的组网研究,包括网络拓扑结构以及通信原语组网的过程,并从软硬件结合出发对无线传感网络的平台的搭建进行了实验验证,成功实现一种无信标星型无线传感网络.经验证该平台能较好地完成点对点数据的传输.     

基于网络编码的汇播在无线传感网中的实现

网络编码被应用于多播、广播和单播中。而把网络编码应用于无线传感网汇播的研究还处于理论和仿真阶段。把网络编码应用于实际环境中,需要考虑节点同步、开销控制、线性独立的编码系数等问题。为了研究网络编码对传统汇播的影响,文中在真实无线传感网中实现了一种基于网络编码的汇播机制。文中基于TDMA实现同步和开销控制,采用线性网络编码来进行编码,采用高斯消除来进行解码。文中以收集率为参考,实验结果表明,网络编码能给传统汇播带来可靠性增益。     

无线多媒体传感网多时间片多重覆盖路由算法研究

提出一种无线多媒体传感网多时间片多重覆盖路由协议MKCR。在事件监测过程中,系统采用视域固定的视频节点,对关键目标进行多角度覆盖以提高监测质量。在多节点协同工作时,协议计算多时间片k覆盖路径、合理分配节点参与工作的时间,从而延长网络生存周期。研究并设计了MKCR-K和MKCR-T算法,前者代表k覆盖重数不可变的情况,在目标均达到k覆盖要求后,进而计算参与的节点集合及其工作时长;后者表示覆盖重数k根据情况可变,在目标全覆盖的基础上尽最大可能对关键目标 进行 多角度监测并延长网络生存周期。仿真结果表明,MKCR协议能够协调参与节点的工作时长,实现关键目标多重覆盖监测,同时延长网络生存周期。     

基于OMAP的无线多媒体传感网图像节点设计

作为一个多学科高度交叉的全新研究领域,无线多媒体传感器网络近几年备受关注。要构建高效、灵活的无线多媒体传感器网络,有大量挑战性的工作要做,尤其是低功耗设计问题,需要进行深入的研究。设计了基于OMAP5910的无线多媒体传感器网络图像传感节点;重点针对处理器的双核通信机制进行了研究,采用DMA实现了零时间的数据搬移;通过分析节点处理器功耗特点,从硬件和软件设计两个层面给出了节能策略,为下一步的研究提供了有益的指导。     

基于无线传感网络的输油管道泄露监测系统设计

针对当前的输油管道泄露监测系统存在滞后,实时性较差、准确性不高的问题;提出一种基于无线传感网络的输油管道泄露监测系统的设计方法;该系统由信息采集和信息处理两部分组成,运用当前较为流行的无线传感网络技术,远程监测管道中压力波的实时动态变化,通过MMA7260的传感节点加速器接入节点,保证系统的实时性、易用性;以该系统为主的管道监测站,能够大幅降低管道泄露定位的误差,缩短定位反应时间,定位误差缩短到2%。     

基于数据融合的无线传感器网络林火监控算法

针对无线传感器网络在林火监控应用中存在的问题,提出了一种分层聚簇数据融合算法。簇内传感器节点使用加权平均法对原始数据进行数据级融合处理,以消除原始数据中的冗余成分,减少从簇内传感器节点到簇头节点的通信量;簇头节点采用D-S证据理论建立识别框架,通过对本簇成员的反馈信号进行决策级融合处理,提高了火灾事件的识别精度和网络的鲁棒性。实验结果表明,该算法能有效消除无线传感器网络的冗余数据,并能够在失效节点数不超过总节点数40%的情况下正确工作。     

基于模糊神经网络的火灾识别算法

火灾自动识别能够及时准确预报火情。在森林大空间的环境中,由于火灾信号具有非线性和不确定性,将采集的探测信号做简单的分析与比较,误报率比较高。如何融合几个传感器的信号进行有效地火灾识别是一个难点。为提高预测的准确性,针对传统的森林火情预测系统误报率高的缺点,提出一种基于模糊神经网络的火灾识别算法。首先,将模糊控制和神经网络以串联的方式结合,将采集的传感器信号进行处理后送入三层前馈BP网络进行处理,输出明火概率、阴燃火概率、无火概率,然后,将它们作为模糊控制系统的输入,模糊化后进行模糊推理,最后去模糊化得出火灾概率大小。并利用MATLAB工具箱对构建的算法模型进行仿真分析,仿真结果表明,本文的方法能够有效地融合多个火灾探测传感器的信号,快速而准确的判断出火情的大小,提高火灾识别的准确率,减少误报率。     

基于无线传感器网络的大型场所火情检测与定位算法

针对商场等大型场所火灾监控存在的火情态势估计不明、监控节点孤立、预警准确率低、火源定位不准确等问题,提出一种基于无线传感器网络的大型场所火灾检测与定位算法。采用人工神经网络对火灾检测节点数据进行学习训练和火情估计,并经过模糊推理决策,给出火灾报警信息。利用受限空间烟雾扩散模型、气体温度扩散模型实现火源定位,并准确估计火情,以提供消防人员灭火决策。从单节点神经网络火灾报警仿真实验得出单节点火灾检测概率较高,同时从多节点火情定位实验得出,火情的覆盖范围描绘准确,火源定位精度较好。理论分析和实验结果表明火灾检测和定位算法是可行的。     

基于分簇的无线传感器网络编码算法

通过均衡网络能量消耗和延长网络生命周期,以提高无线传感器网络的能量利用率,提出了在无线传感器网络动态成簇算法中对簇头节点进行网络编码的路由算法.在簇的建立阶段,采用节点剩余能量和接收信号强度来完成分簇,解决了部分节点因能耗过度而过早失效的问题;在数据采集阶段,采用基于簇头进行随机线性网络编码的方法,有效降低了传输到网关节点数据包的数量,减少了网络能量的耗用.仿真实验结果表明,该算法与标准协议AODV相比,有效的均衡了节点能量消耗,提高了能量使用效率,改善了网络吞吐量和端到端延迟.     

基于无线传感器网络的森林火灾监测预警系统

无线传感器网络是信息科学的一个新研究领域,提出了一种基于无线传感器网络的森林火灾监测预警技术的系统框架及其实现方案,重点讨论了森林火灾预测预报模型、无线传感器网络节点的部署及拓扑形成机制、传感器网络节点与火险精确定位方法、无线通信协议等关键问题.     

多描述编码与网络编码在无线传感器网络中的应用

多描述编码可以有效地防止图像数据的丢失,防止对单份数据的依赖,保证接收端收到图像的质量。网络编码可以有效提高网络带宽利用率。为了适应数据在无线传感器网络中的可靠传输,并节省网络的带宽,提出将多描述编码与网络编码相结合的思想,以多条路径传输为基础,将其应用在无线传感器网络中。     

秦岭北麓森林火灾监测系统及节能算法

针对秦岭北麓浅山区森林火灾监测的需要,设计一种基于无线传感器网络的森林火灾实时监测系统,该系统给出监测实施的网络体系结构、无线传感器网络节点的硬件设计和软件实现。同时,针对无线传感器网络的能量约束问题,提出基于网格理论的节能算法,该算法以中心点的计算代替原有四周节点的计算,降低了计算复杂度。仿真结果表明,计算覆盖度与实际覆盖度的误差小于11%,验证了算法的有效性。     

基于无线传感器网络的大型场所火情检测与定位算法

针对商场等大型场所火灾监控存在的火情态势估计不明、监控节点孤立、预警准确率低、火源定位不准确等问题,提出一种基于 无线传感器网络的大型场所火灾检测与定位算法。采用人工神经网络对火灾检测节点数据进行学习训练和火情估计,并经过模糊推理决策,给出火灾报警信息。利用受限空间烟雾扩散模型、气体温度扩散模型实现火源定位,并准确估计火情,以提供消防人员灭火决策。从单节点神经网络火灾报警仿真实验得出单节点火灾检测概率较高,同时从多节点火情定位实验得出,火情的覆盖范围描绘准确,火源定位精度较好。理论分析和实验结果表明火灾检测和定位算法是可行的。     

异构无线传感器网络基于区分服务的网络编码协议

通过将来自多条链路的数据包融合为一个单独的编码信息流进行传输,网络编码技术能够显著地提高无线 多}a}网络的容量。提出一种基于区分服务的异构无线传感器网络编码协议(DI3NO。协议的核心思想是周期性地计 算节点剩余能量的均值和标准差,对节点进行动态分类。在此基础上,将服务质量需求映射到网络编码协议中。为 此,引入能量感知编码包转发机制,以高效地利用节点的能量;另一方面,设计多优先级数据包调度策略,目的是创造 更多的编码机会。仿真结果表明,DI3NC不仅可以保障数据的可靠传输,而且可有效地减少低能量节点的能耗,从而 延长网络的生命周期。     

基于森林火灾平台的红外图像识别技术研究

森林火灾探测一直是森林资源保护工作中的老大难问题。早期的火灾探测技术多是基于火灾的烟雾和温度特征的,但其判别标准过于单一,误报率较高。随着计算机技术的发展和红外探测器的发明,出现了基于红外图像处理的森林火灾防护技术,该技术主要对红外探测器获得的森林现场的红外图像进行一定的处理后识别图像中是否有火灾出现。本文的主要工作是进行红外图像增强算法的研究,通过对各种算法的描述和仿真实验结果分析,提出一种相对较适合森林背景红外图像的处理算法一将基于频域处理的提升小波变换与直方图修正结合起来的红外图像增强算法。