无线传感器网络簇级拓扑演化模型研究

复杂网络理论研究表明,复杂系统的容错能力不仅仅存在于具有冗余组件的系统之中;而且也同样存在于具有无标度(scale-free)特征的网络之中;文章借助于复杂网络理论和偏好依附机制提出一种无线传感器网络簇级拓扑演化模型;拓扑动态分析表明,该模型能够很好地体现无线传感器簇间的拓扑生长过程,由该模型演化成的无线网络拓扑具有无标度网络的性质,所以该拓扑模型具有很强的容错性。     

基于复杂网络的无线传感器网络容错拓扑演化机制研究

许多研究工作已经表明,容错能力不仅存在于有冗余的系统中,而且同样也存在于无标度网络中。为此,借助复杂网络理论,提出一种新的无线传感器网络容错拓扑演化机制。仿真结果表明,由该机制演化的网络拓扑结构具有较好的抵制因节点能量耗尽及恶意攻击的鲁棒性。     

无线传感器网络中基于无标度特性的拓扑控制算法

针对无线传感器网络中的无标度特性中的抗毁和容错能力差问题进行了研究,提出了一种改进的无标度网络拓扑控制算法(BA Evolution Model,BAEM).通过分析幂率指数对网络容错和拓扑抗毁性的影响,得出在兼顾拓扑容错性的同时最大化网络抗毁性的最优网络拓扑.仿真实验结果表明:改进后的容错拓扑可以保持无标度网络模型对随机故障较强的鲁棒性,同时可以改善无标度网络对蓄意攻击的脆弱性,并延长了网络生命周期.     

支持QoS的无线传感器网络容错拓扑控制算法

针对附加QoS需求的无线传感器网络,给出一种满足生命期和干扰服务要求的无线传感器网络无标度容错拓扑控制算法（scale-free fault-tolerance topology supporting quality of service,简称QoS-SFT）.通过分析无标度拓扑的度分布属性与其生命期和干扰性能的关联关系,量化出生命期和干扰联合优化的无标度拓扑度分布表达式,进而以无标度拓扑的度分布表达式为设计目标,采用偏好依附规则实现QoS-SFT算法设计,形成能够满足生命期和干扰联合优化要求的容错拓扑.理论分析和仿真结果表明,QoS-SFT算法不仅能够保证无标度拓扑的强容错性,还有效提升了无标度拓扑的生命期和干扰性能.     

一种可自维护的无线传感器网络拓扑控制算法

在温室、救灾等环境监测过程中,无线传感器网络会因频繁发生自然故障和遭受恶意攻击而引起网络可生存性问题,针对这一问题提出了一种可自维护的具有抗毁性的拓扑控制算法。仿真结果表明,该算法能够简单有效地构建并维护容错拓扑结构,在节点失效时保证网络拓扑容错抗毁,使得无线传感器网络具有可生存的能力。     

无线传感器网络故障诊断与容错控制研究进展

可靠性和可持续性是无线传感器网络(WSNs)研究的重要问题。从拓扑、能量、监测和安全等角度对WSNs故障诊断和容错控制方法进行详细的归纳和总结。对WSNs故障类型进行了划分,主要分为节点故障和网络故障,根据WSNs体系结构,介绍了节点自诊断、网络诊断和基站诊断3种故障诊断方法,阐述了相关的容错控制技术,包括冗余机制、多路由设计、动态拓扑控制、传输协议优化、数据融合和智能方法。对WSNs容错控制技术目前存在的问题与未来发展趋势进行了探讨。     

一种基于无标度局域世界演化网络模型的 无线传感器网络拓扑构建

无标度网络具有场景适应性强,且应对随机性打击效果较好等特点.为提高无线传感器网络的抗毁性能,从网络拓扑演化角度入手,构建具有无标度特性的网络拓扑.结合无线传感器网络中每个节点都有其通讯范围的特点,将无标度网络引入到无线传感器网络,且在择优演化过程中,各节点度不得超过设定值,构建基于无标度局域世界演化网络模型的无线传感器网络拓扑,并对模型进行仿真.从结果可明显看出,优化的模型中连边较短,即优化的模型平均最短路径降低,可有效减少数据收发过程中能量的消耗,延长网络生存周期,提高网络抗毁性.     

能量有效的无线传感器网络节点调度算法

针对传感器节点随机部署的无线传感器网络中存在大量冗余节点而导致大量节点能量浪费这一问题,提出了一种分布式的能量有效的冗余节点调度算法(ERSS算法).为了最大程度地节约能量,延长网络寿命,该算法使网络中的节点自主地判定自身是否为冗余节点.网络中只有必要数目的节点保持活跃状态来保证网络的完全覆盖,而冗余节点转为休眠状态来节约能量.文中给出了冗余节点判别规则、计算模型及判定流程.仿真结果表明了所提出算法比现有算法在节约网络能量及延长网络寿命上的优越性.     

无线传感执行器网络中多源容错拓扑控制算法研究

拓扑控制是延长无线传感器网络生命时间的关键技术.针对异构网络的复杂性,提出了基于功率控制的分布式多源容错拓扑控制算法MSFT.在由大量计算、能量受限的传感器节点和少量性能较优的执行器节点组成的异构无线传感执行器网络模型中,算法保证任意传感器节点与执行器节点之间至少存在k条不相交路径同时选择权值较优节点使路径总功耗尽可能少,这样当任意k-1个节点失效时并不影响网络的连通性.理论分析证明算法能以O(n)的时间和消息代价构造网络拓扑,仿真实验进一步证实算法的有效性.     

一种基于空间相关性的无线传感器网络MAC协议

在大规模无线传感器网络中传输的监测数据具有较大的空间相关性,数据的传输存在一定冗余.如何有效的减少冗余数据的传输来改善网络性能成为一个重要的研究课题.本文以环状空间相关性模型为基础,从节点的筛选策略研究入手,提出一种能量高效的无线传感器网络MAC协议SEMAC.SEMAC协议采用信号强度优先的节点选择算法和冲突避免机制...     

无线传感器网络研究综述

无线传感器网络作为计算、通信和传感器三项技术相结合的产物，是一种全新的信息获取和处理技术。在简要介绍无线传感器网络体系结构的基础上，分析和展望了一些有价值的应用领域。结合已有研究，从数据采集、数据计算和路由协议三方面介绍无线传感器网络的研究现状，并着重介绍了目前无线传感器网络采用的路由技术，最后指出了下一步的研究方向。     

多无线传感器网络互联技术研究

针对现有基于P2P的无线传感器网络互联技术存在的不足,提出了一种基于P2P的三层无线传感器网络互联技术。该技术采用P2P技术实现多无线传感器网络互联系统所需的伸缩性、鲁棒性、容错能力和自组织性;通过在系统中引入超级端,提高了传感数据的复用率,降低了通信复杂度,减少进出传感器网络的消息量,使得无线传感器网络的生命周期得以延长。     

无线传感器网络管理技术

无线传感器网络是一个资源受限、应用相关的任务型网络,与现有的计算机网络有显著差异。现有的网络管理不再适用于无线传感器网络,面临着诸多新的挑战。首先简要介绍了无线传感器网络管理的技术背景,并结合无线传感器网络自身的特点,给出了相应的无线传感器网络的管理技术应具备的特征等。然后提出了一个通用的无线传感器网络管理框架,并对其中的各管理内容及研究进展进行了详细论述。最后探讨了无线传感器网络管理领域面临的公开难题,并针对目前发展现状提出了今后的研究方向。     

无线传感器网络节点部署研究进展

无线传感器网络的部署方式影响传感器网络的覆盖质量、网络拓扑结构、网络的连通性和网络的生存时间等性能。从静态和动态两种方式对节点的部署进行研究。阐述相关节点部署技术,并对节点部署中存在的问题进行分析和评述,指出今后的研究方向。     

基于概率的三维无线传感器网络K-覆盖控制方法

针对无线传感器网络在三维空间监测中存在的固有的不确定性与系统应具有较强的容错能力、鲁棒性之间的矛盾,提出了一种基于概率的三维无线传感器网络K-覆盖控制方法.对三维待监测区域以网格建模,用迭代的贪婪启发式方法确定传感器节点在网格中的位置,每一步迭代完成一个节点的放置,直到节点总数达到预设的上界或每个网格点以概率T达到K-覆盖为止.仿真结果表明,相对于传统的随机和均匀配置方法,本方法能使用较少的节点满足相同的覆盖度和监测精度的要求,或使用相同的节点达到更高的覆盖度.并对整个待监测区域中有优先覆盖要求(覆盖度优先和监测精度优先)的局部区域的情况进行了分析.     

无线传感器网络安全问题浅析

无线传感器网络（WSN）是由一组传感器以自组织、多跳方式构成的无线网络,是一种全新的信息获取、处理和传输技术,集传感器技术、嵌入式计算技术、无线通信技术以及分布式信息处理技术于一体。随着无线传感器网络应用领域不断扩大,其安全问题也变得越来越重要。该文主要分析无线传感器网络协议栈各层所面临的安全性问题及相应解决方案。     

无线传感器网络的应用与影响因素分析

无线传感器网络在信息传输、采集、处理方面的能力非常强。最初,由于军事方面的需要,无线传感网络不断发展,传感器网络技术不断进步,其应用的范围也日益广泛,已从军事防御领域扩展以及普及到社会生活的各个方面。本文全面描述了无线传感器网络的发展过程、研究领域的现状和影响传感器应用的若干因素。     

基于无线传感器网络的监控平台设计

传感器网络综合了传感器技术、嵌入式计算技术、现代网络及无线通信技术、分布式信息处理技术是信息科学一个新兴的研究领域,具有广阔的应用前景.本文依据自组织传感器网络的工作原理,以新型的系统级无线数据传输芯片为核心部件设计了可连接不同的传感器形成不同监控网络的传感监控平台.本文详细介绍了传感监控平台节点的组成和及其组成监控网络的工作原理.     

两层传感器网络中安全Top-k查询处理技术综述

无线传感网中安全数据查询技术的研究已引起了广泛的关注,其中以存储节点为中间层的两层传感器网络中安全Top-k查询技术的研究具有重要的现实意义。现有的安全Top-k查询技术主要针对查询过程中数据的隐私保护和查询结果的完整性验证等问题开展研究工作。从安全性能和通信性能两个维度出发对现有的两层传感器网络中的安全Top-k查询技术进行了总结,介绍了网络模型查询模型,以及查询过程中存在的安全性问题;同时分析和总结了现有的各协议所采用的关键技术以及其主要优点和不足,最后指出了未来可能的研究方向。