无线传感器网络中局部最优的目标搜索研究

深入分析无线传感器网络中的目标搜索问题,比较了现有的几种搜索策略,重点关注最优搜索理论在无线传感器网络目标搜索中的应用。针对大规模传感器网络,提出了局部最优搜索改进模型,新模型在基本探测函数基础上,针对大规模传感器网络实际,对参数进行了重要补充与完善,使得改进后最优搜索模型在与改进前的最后搜索比较中显示出较明显的优势。     

无线传感器网络中参数设定的双层规划模型及算法

能效及健壮性一直是大规模无线传感器网络研究的重点.当应用程序在基站进行广播查询时,通常采用泛洪这种鲁棒性强的方法对每个节点发送数据包.泛洪传播不仅会在较长时间内占用整个网络通信信道,影响正常的数据传输,它还将消耗大量的能量.在分析节点传输半径对泛洪平均建立时间(此时,网络中的所有节点都传输完泛洪数据包)以及数据包长度对传感器网络能效影响的基础上,提出了一个双层规划模型.上层模型的目标是设定最优节点传输半径,使泛洪平均建立时间最小;下层模型在上层模型的影响下,通过设定最优数据包长度使网络的能效达到最大.最后,通过数值分析说明了双层规划模型模拟泛洪传播及设定最优数据包长度是可行并且有效的.     

基于遗传算法的无线传感器网络路由协议研究*

针对无线传感器网络能量受限、建立高效路由困难等特点,将遗传算法应用于无线传感器网络路由协议中,提出了一种快速构建无线传感器网络最优路径方法。采用可变长度染色体编码,采取选择、交叉和变异操作,充分利用基站的信息资源和强大计算功能,逼近无线传感器网络最优路径。仿真结果表明,基于遗传算法的无线传感器网络路由协议可以有效延长无线传感器网络的生命周期,改善网络性能。     

利用地理网格簇增强定向扩散协议

定向扩散协议是一种用于无线传感器网络的数据分发协议.在定向扩散中,兴趣和探测数据采用泛洪的方法在网络中散布,这将引起广播风暴导致网络能量的大量消耗.在网络中通过形成簇结构可以缓解广播风暴问题,每个节点利用本身的地理位置信息自组织形成虚拟地理网格簇,簇中仅有一个节点负责兴趣和探测数据的广播.模拟试验表明,这种方法有效地降低了网络的能量消耗.     

一种基于路由表的无线传感器网络路由协议

路由协议是无线传感器网络研究的关键内容之一。提出了一种基于路由表的无线传感器网络路由协议SPBT。该路由协议采用路由表简化了数据传输过程,节省了能量;同时采用兼顾能量均衡和路径优化的策略建立数据传输路径,并且为了提高数据传输的可靠性采用了回溯策略。通过仿真,把该协议和基于协商机制的SPIN协议进行了比较,结果表明,SPBT协议具有良好的能量有效性、能量均衡性、较低的数据传输延迟和较高的数据投递率。     

基于蚁群优化的无线传感器网络路由算法

如何在资源受限的无线传感器网络中进行高效的数据路由是无线传感器网络研究的热点之一。基于群智能优化技术的蚁群优化算法被广泛应用于网络路由算法。提出一种无线传感器网络蚁群优化路由算法,能够保持网络的生存时间最长,同时能找到从源节点到基站节点的最短路径;采用的多路数据传输也可提供高效可靠的数据传输,同时考虑节点的能量水平。仿真结果表明:提出的算法延长了无线传感器网络的寿命,实现无线传感器网络在通信过程中快速、节能的路由。     

无线传感器网络MAC协议研究进展

近年来, 无线传感器网络 (WSNs) 作为国内外一个新兴的研究方向, 吸引了许多研究者和机构的广泛关注. 无线传感器网络具有与传统无线网络不同的特点, 且与应用高度相关. 无线传感器网络主要的一个设计目标是有效地使用网络节点的受限资源 (能量、内存和计算能力), 以最大化网络的服务寿命. 传统网络的介质访问控制 (MAC) 协议, 并不能直接应用于无线传感器网络. 针对无线传感器网络的特点和应用背景, 研究人员提出了很多 MAC 协议. 本文通过分析无线传感器网络的特点, 讨论了影响 MAC 协议设计的有关问题, 着重研究和比较了当前一些重要的无线传感器网络 MAC 协议. 结果表明, 不存在一种适用于无线传感器网络应用的标准 MAC 协议, 好的 MAC 协议必须能在能量有效性和网络性能之间进行折中. 最后, 展望了无线传感器网络 MAC 协议的进一步研究策略和发展趋势.     

无线传感器网络中的可靠传输研究

无线传感器网络是由大量微型传感器节点以自组织和多跳的方式构成的网络。它具有资源非常受限、无线通信链路质量不稳定和网络拓扑动态变化等诸多显著特点，与现有的互联网和其它无线网络存在较大差别，向可靠数据传输提出新的挑战和要求。针对无线传感器网络，本文探讨了设计可靠传输协议应考虑的因素，分析了两种可靠传输的实现机制，提出可靠传输协议的分类方法，并重点介绍近年来提出的典型可靠传输协议，最后指出将来的研究方向。     

煤矿无线传感器网络可靠数据传输协议

针对煤矿无线传感器网络数据流特点,设计了一种基于节点地理位置信息、集成MAC和路由的无线传感器网络可靠数据传输协议。该协议采用概率性唤醒工作方式,根据本地节点的连通度、节点自身的剩余能量信息和区域事件发生概率选择转发节点,同时引入备用节点,在主节点发生故障时自动转换为主节点进行数据转发,保证数据可靠传输。仿真结果表明,该协议能够降低无线传感器网络节点能量消耗,保证数据传输的实时性,提高数据传输的可靠性。     

一种实时可靠的移动无线传感器网络贪婪地理路由协议

随着定位装置和定位算法的成熟,基于地理位置信息的贪婪地理路由协议受到广泛的关注与研究.但是,在移动无线传感器网络贪婪地理路由协议中,周期性信标交换条件下采用贪婪转发策略会引起通信暂盲现象,造成数据的丢失.基于右手法则的面遍历算法,对路由空洞的形状不能进行感知,数据转发具有很大的盲目性,转发路径有时比最优路径长很多,造成数据传输时延的增加.针对上述问题提出一种实时可靠的QoS贪婪地理路由协议,该协议通过自适应信标交换算法、基于过渡带思想的贪婪转发策略和基于路标迭代提取和剔除的自适应空洞处理算法,使得数据分组能够实时可靠地传输.NS-2仿真结果表明该协议在不增加控制开销的情况下,能够有效减缓通信暂盲现象,高效地处理路由空洞问题,大大提高协议的实时性和可靠性,可应用于对实时性和可靠性有一定要求的大规模移动无线传感网络.     

一种新颖的无线传感器网络双向路由协议

目前对于传感器网络路由协议的研究越来越引起科学和工程界的广泛重视,但对于双向路由协议的研究还相对比较少,这是由于在传感器网络中,现有带宽对上行和下行链路同时工作支持得并不是很充分。一般来说,基于树型结构的上行路由被用来从感知节点接收数据,而下行路由一般以泛洪的方式广播兴趣信息到感知节点,这导致在下行链路上经常出现过载的情况。本文基于新颖的地址标记方式提出了一个有效的传感器网络双向链路路由协议,而且该方式在每个节点上只占用很小的地址空间。仿真结果表明,相对于传统的泛洪方式的路由协议来说,我们所提出的路由协议所产生的控制包数量远远小于已有路由协议。     

复杂区域节点定位算法研究

传统的无线传感器网络节点定位算法假设节点间的最短路径长度与实际几何距离之间存在函数映射关系.然而对于布设在复杂区域的无线传感器网络而言,这种函数映射关系不再成立,直接应用传统定位算法将会带来较大的定位误差.针对复杂区域中各向异性的无线传感器网络节点定位问题,提出了一种基于参考节点凸包划分的测距无关定位算法CHP.首先,...     

基于能量感知的工业无线网络时间同步协议

时间同步技术是工业无线网络的关键技术,节能和延长网络生存时间也是无线传感器网络研究领域的热点问题。该文综合考虑网络中节点的剩余能量和工业应用对时间同步精度的要求,通过优化传统的泛洪时间同步协议,提出了基于能量感知的、高可靠性工业无线网络时间同步协议。仿真分析表明,该文提出的时间同步协议,与传统协议相比,可以降低节点用于时间同步的能耗,延长网络生存时间。并且,该协议符合W IA-PA工业无线网络国家标准。     

基于超图理论的无线传感器网络可靠通信协议

利用超图理论进行建模,从传感器网络的传输层、网络层和MAC层分别进行分析,提出了一种无线传感器网络可靠通信协议RCBHGT,Sink节点发送泛洪,先建立超边路由,然后数据采集节点发送RREQ,建立超边内路由,利用超边内数据确认机制,保证了数据可靠稳定传输,仿真结果表明:在通信环境比较恶劣的情况下,RCBHGT能够使用较低的能耗,保证数据的可靠传输.     

基于蚁群算法的无线传感网络中心点融合算法研究

建立级别梯度场是无线传感器网络中心点融合算法的重要组成部分。采用泛洪方法向外扩散梯度,会造成严重的能量消耗问题。为了节省传感器网络中的能量,将蚁群算法用于建立级别梯度场阶段,提出了基于蚁群算法的无线传感网络中心点融合算法。仿真实验验证了该方法的可行性。研究结果表明,基于蚁群算法的中心点融合算法可以显著地减少无线传感器网络的能量消耗,延长无线传感器网络的生命周期。     

无线传感器网络能量有效自适应频率控制算法

大多数文献都从无线传感器网络路由机制出发考虑节能问题,但是这种假设没有有考虑到在实际应用中传感器可能比无线通信元件消耗更多能量。从这种角度出发,提出了一种有效的传感器节点节能策略,这也关系到无线传感器网络生命周期的长短。利用自适应采样算法来来估计传感器在线最佳采样频率。设计了一种自适应测量系统使传感器能量消耗最小,同时数据采集维持在一个较高的精度。采用环境监控传感器作为研究案例,模拟实验表明相对于传统固定采样率方法这种自适应算法可以将数据采集量减少20%,并且无线传感器网络性能没有下降。     

基于博弈理论的传感器网络拒绝服务攻击限制模型

如何有效防治无线传感器网络中的拒绝服务(Denial of Service,Dos)攻击,以保障网络设施的可用性,是一个极具挑战性的安全问题.本文在假设网络节点为理性的基础上,提出了面向重复博弈的DoS攻击限制模型.该模型通过建立攻击检测惩罚机制,来降低攻击者的攻击收益以敦促恶意节点的协作,使传感器网络最终达到一个协作的Nash均衡.仿真结果表明,通过合理选择惩戒机制参数,可以有效抵御传感器网络中的DoS攻击.     

机会型网络研究综述

机会型网络是继移动自组网和无线传感器网络之后在无线网络领域中兴起的又一最新研究热点。机会型网络是移动自组网的演化,但机会型网络并不假设消息源和目标节点之间存在完整路径,而是通过节点的移动、相遇(Contact)和转发来实现在不连通的网络环境中通信,这种全新的组网模式引起了研究者极大的兴趣。介绍了机会型网络的概念、特点和典型应用,总结并详细阐述了机会型网络的路由机制、机会型网络的移动模型等主要研究热点问题,并对机会型网络的其他方向的研究作了简要介绍,对研究前景进行了展望。     

一种基于跨层设计的无线传感器网络自适应概率广播策略

针对盲目泛洪带来的广播风暴问题,提出了一种基于跨层设计的无线传感器网络自适应概率广播策略(APBCL).APBCL通过MAC层接收信号的强度估算发送节点和接收节点的距离,根据距离计算出转发分组的概率.APBCL减少了分组在网络中的重复传输,降低节点间的竞争和碰撞.仿真实验表明:相比泛洪和概率泛洪,APBCL在不牺牲网络吞吐率的前提下,提高了转播节省率,降低了平均端对端延迟和节点平均丢包率.     

一种改进的室内wsn仿真模型

针对室内无线传播模型具有多径传播效应的特性和无线传感器网络协议栈的特点,提出了一种改进的室内无线传感器网络仿真方法。方法使用阴影模型模拟室内无线传播模型的多径传播效应,结合常用的无线传感器网络节点芯片的性能参数预测出无线信号在室内的实际传输距离,并在NS2中以该无线信道模型为基础,以无线传感器网络协议栈为标准,建立了一个改进的室内无线传感器网络仿真模型。仿真模型的测试结果表明该模型在数据包投递率及网络剩余能量的比率上与实际室内无线传感器网络的性能相似。证明建立的模型能为室内无线传感器网络的实际布网和应用提供可靠的依据。