基于ZigBee的无线传感网的分群算法

无线传感网络（Wireless Sensor Networks，WSNs）是通信、传感、计算机技术结合的产物，已成为当前研究的热点。分群是诸多研究中的重点，针对WSNs的特点，提出了一种基于最大连接度算法的传感网络的分群算法，适合ZigBee传感网络的异质节点的情况，在网络结构变化时能快速地重新分群，保证网络的稳定、可靠。     

基于群限制的Ad Hoc网络多跳分群算法

针对建立有效的Ad Hoc网络的分群结构,达到有效使用信道、提高系统容量和网络性能的目的,在最大连通度分群算法的基础上,提出一种改进算法,该算法利用广播信道以及限定群的大小,实现了节点到群首的多跳分群。对算法进行了仿真和性能分析,结果表明,新算法保持了更加合理的分群数量,提高了群首的负载平衡性能。     

基于Ad Hoc网络的新型分群算法研究

现有的Ad Hoc网络分群算法大多对网络的稳定性考虑不足,在实际场景中难以应用。从已有分群技术出发,对三种分群算法进行比较分析,在模糊聚类的基础上,设计了Packet数据包和定时器,并利用隶属度的概念,提出了一种新型CABF(Clustering Algorithm Based FCM)分群算法。仿真结果表明,该算法与最小ID算法、WCA算法、LEACH算法相比,具有更好的稳定性。     

一种基于组移动性的战术Ad Hoc网络分群算法

如何合理地保障分群是战术Ad Hoc网络实现分层网络并进行分群路由的前提和核心环节。针对这个核心问题,引入组移动特征,结合本地移动性参数和节点的能量,面向战术Ad Hoc网络,提出了一种基于组移动性的分群算法,并仿真分析了该算法的分群性能。     

基于邻居节点表更新的可变度分群算法

对移动Ad Hoe网络而言,当网络规模较大时一般采用分级结构来提高网络的可扩展性,如何合理地保障分群是移动AdHoe网络实现分群网络并进行分群路由的前提和核心环节.针对这个关键问题,在分析节点链路改变次数随节点平均移动速度变化的基础上,提出了一种基于邻居节点表更新的可变度分群算法.仿真分析表明,该算法生成的群在稳定性和负载平衡性方面均要优于经典的分群算法.     

考虑分群结构稳定性的自组网无中心分群算法

为了降低路由维护开销,使无中心分群结构很好地适用于大规模自组网,最首要的任务是使分群结构尽量稳定。现有无中心分群算法尚未考虑上述问题,因此,提出一种考虑分群结构稳定性的无中心分群算法及群维护策略。该算法基于移动预测思想,综合考虑群内结构稳定性、群间结构稳定性和分群结构优化。对算法的性能和复杂度分别进行了分析,仿真结果表明：该算法比现有算法更有利于分群结构的稳定,降低了分群维护开销,进而将降低路由维护开销。     

一种战术网的分群算法及管理

利用最大连接度分群算法进行群首选举,并进行网关的确定,然后对形成的分群结构进行适当有效的管理.对群的管理主要通过对节点的管理实现,并在统计通信流量的基础上限制对群本身的过度操作,避免了群结构的频繁变动,使网络在保证通信质量的同时具有一定稳定性.本文意义在于提出了一种分群算法及其群的管理,是研究战术网路由协议的前提,作为相关研究工作的参考.     

一种基于HEED的自适应负载均衡分群算法

针对 HEED mini-degree均匀分群算法分群结果中,孤立节点群和节点数过多群影响群间均匀性和网络可用性的问题,提出一种自适应负载均衡分群算法(ALBCA)。该算法根据网络的连通情况自适应设置群规模门限,并将孤立成群节点加入到邻近的非孤立节点群,提高群间均匀性和非孤立节点群数量。仿真结果表明,与HEED mini-degree相比,ALBCA算法在不同的网络连通情况下均能获得更好的群均匀性能。     

IEEE802.15.4/ZigBee协议的MAC层节点能耗分析与研究

能耗是无线传感网络性能的重要参数之一,针对无线传感网络WSNs特点,对无线传感网络的ZigBee技术标准傲了分析研究.围绕网络低功耗运行,从MAC层协议方面研究了无线传感网络的睡眠节能机制,讨论了IEEE802.15.4在低功耗、低数据速率的无线连接领域应用的可行性.     

基于卡尔曼的无线传感器网络时空融合研究

无线传感器网络(WSNs)因其传感节点数目多,且节点易受环境干扰出现故障或失效的特点,对融合技术提出了新的要求。引入中值滤波,利用其良好的抑制脉冲噪声能力,结合卡尔曼滤波开发适用于WSNs的融合算法。采用时空分级融合减少集中计算量,使网络具有实时处理能力。算法具有容错能力,可提高网络鲁棒性。仿真结果表明了算法的有效性。     

基于嵌入式技术的水声传感网和#br# VHF通信网络的互联网关设计

针对水上船舶用户对水下网络监测存在长延时和高费用问题,结合水声传感网特点和水上船舶常用VHF通信设备,采用嵌入式技术,提出一种面向水上船舶用户的水声传感网和水上VHF通信网的无线网关设计方案,对网关的软硬件系统进行设计。仿真结果表明,嵌入式网关实现了水声传感网和VHF通信网的互联互通,具有较高的理论与实际应用价值。     

Medium access control in wireless sensor networks

Limited energy, computational, and communication resources complicate protocol design within sensor networks and prevent the application of many techniques used within other networks. Constraints on sensor node cost further restrict which technologies sensor networks may utilize. Despite much attention in recent years, researchers have yet to achieve the goal of long term, independent operation of sensor network deployments under these constraints. One research direction considers the energy expended performing communication functionality. Medium access protocols provide the greatest influence over communication mechanisms and provide the most direct influence over the utilization of the transceiver, the largest energy consumer in most sensor nodes. We present a discussion of medium access control concepts in relation to sensor networks and examine previous wireless medium access control protocols to illustrate how they do not match the requirements and characteristics of sensor networks. We then present several protocols recently proposed in the literature specifically for sensor networks.     

无线传感器网络移动簇头节能传输协议

无线传感器网络具有资源的有限性和传感器采集数据的特点,许多在传统网络中运作良好的通信协议,在一些由固定节点和移动节点组成的无线传感器网络中不能很好地管理网络和处理传感器数据。该文提出一种移动簇头的节能通信协议,使用自组织传感器簇来处理和散发数据。通过与LEACH协议的对比,证明该协议具有更好的节能性和更长的网络寿命,更适用于无线传感器网络。     

煤矿井下无线传感网络通信关键技术的研究

煤矿井下环境监测是无线传感网络的应用之一,要求监测数据必须通过土壤、煤岩传输,这给无线通信技术提出了新的挑战。文章分析了煤矿井下无线传感网络通信技术面临的问题,证明了井下信道特性与土壤、煤岩特性,特别是与湿度相关。为降低能耗、克服高损耗,文章在分析了陆地无线传感网络的通信协议的基础上,对无线传感网络的通信协议提出了修改建议。此外,为提高网络效率和可靠性,提出了跨层管理协议的设计方法。     

一种无线传感器网络的密钥管理方案

目前很多无线传感器网络的应用是建立在群组式通讯的模式之上,如何建立一个用以加密群组通讯的组密钥,来防范攻击者窃听无线传感器网络上的通讯,近年来引起广泛关注。为了在有限资源的无线传感器网络能安全进行群组通讯,本文只使用对称加密算法和单向哈希函数提出了一种具有有效性和扩充性的组密钥管理方案,并可满足前向和后向安全性。与目前现有的群组密钥相比,方案不仅具有较好的效率,并且更适合于无线传感器网络。     

基于渗流理论的三维无线传感网络的渗流密度与覆盖节点密度研究

为保证无线传感器网络的覆盖与连通,探索通信半径和感知半径的比值对三维无线传感网络覆盖与连通的影响,基于渗流理论,得到三维无线传感器网络中协作传输路径的重叠体积函数。考虑到通信半径和感知半径的比值与重叠体积函数的关系,得到重叠体积函数与通信半径和感知半径的比值对三维无线传感器网络渗流密度的影响。在此基础上,当通信半径和感知半径相等时,将得到的渗流密度与覆盖的节点密度结合,得到指定的覆盖率与覆盖的节点密度的关系。仿真实验证明,在三维无线传感器网络中,重叠体积与渗流密度成正比;通信半径和感知半径的比值与渗流密度成反比;随着指定的覆盖率的增加,所得到的覆盖的节点密度也随着增加。     

无线传感器网络中一种抗无线局域网干扰的信道分配机制

无线传感器网络(WSN)易受到与其共享信道的无线局域网(Wifi)干扰,造成通信可靠性及吞吐量下降.当具有不同优先级的多个WSN受到Wifi干扰时,如何按优先级分配信道,并兼顾整体通信可靠性及吞吐量是一个重要问题.针对该问题,作者提出了一种抗Wifi干扰的信道分配机制EasiCAP(Channel Allocation for wireless sensor networks with Priority).该机制利用基于干扰强度和活跃比率的干扰特征模型(External Interference Model,EIM)度量WSN中各信道的Wifi干扰;同时,采用以接收端为中心的模型(Internal Interference Model,IIM)度量各WSN之间的干扰.然后,各WSN根据EIM和IIM度量的结果,采用局部化贪婪信道分配算法独立、实时地选择信道,通过保持信道、切换信道及抢占信道操作实现按优先级分配信道,并尽可能降低所有网络所受干扰之和.实际测量和仿真结果表明,EasiCAP可为各WSN提供与其优先级相对应的通信可靠性和吞吐量;而且该机制下的平均通信可靠性及吞吐量也比现有方法高.此外,EasiCAP未带来过大的开销.     

基于秘密共享的无线传感器网络广播密钥分发协议

在无线传感器网络中,能量消耗主要集中在节点之间的通信上,节点计算所消耗的能量远小于通信所消耗的能量。由于无线传感器网络的"一对多"和"多对一"通信模式,广播是节约能量的主要通信方式。为了保证广播实体和消息的合法性和保密性,必须首先解决无线传感器网络广播密钥安全分发问题。本文在充分考虑无线传感器网络自身特点的基础上,基于Shamir的门限秘密共享方案,提出了椭圆曲线双线性对上的无线传感器网络广播密钥分发协议,并对其进行安全性和性能分析。分析发现,该协议不仅满足安全性要求,同时,能够适合无线传感器网络的特殊应用要求。     

无线传感器网络中的隐私保护研究

随着无线传感器网络的广泛应用,安全问题发生变化,通信安全成为重要的一部分,隐私保护日渐重要。首先分析了无线传感器网络的通信安全特点、通信安全的需求、面临的保密性威胁及攻击模型。最后,基于对无线传感器网络隐私保护问题的分析和评述,指出了今后该领域的研究方向。     

无线传感器网络协作通信技术综述

无线传感器网络的发展中存在生存周期和资源共享两大瓶颈,其重要原因之一在于缺乏射频信号级协作,通信能耗难以降低,通信资源难以虚拟化.协作通信技术通过节点间射频信号级的协作处理,使仅具单根天线的节点彼此共享天线,从而得到类似于“多入多出”系统的空间分集增益,显著地提升了通信的能量效率,它将是未来传感器网络的重要技术.综述了传感器网络中的协作通信技术,内容包括：在局部构造协作通信节点组以形成虚拟通信链路,利用协作通信组以直传或中继方式实现端到端的数据传输,协作通信与传感器网络的系统优化和资源虚拟化手段等.总结了传感器网络协作通信研究中的主要趋势、技术进展与关键问题.