高效的无线传感器网络边缘检测算法

为了解决无线传感器网络中边缘与空洞的识别问题,分析了典型的周界边缘检测[1]和泰森多边形边缘检测方法(LVP)[2]的特点,针对周界检测方法和泰森多边形算法的不足,并综合考虑了网络能耗、检测精度和算法效率等方面的因素,提出一种高效的分布式无线传感器网络边缘检测方法。该算法充分利用分布式节点拓扑结构,根据邻居节点信息建立快速排序搜索的规则和边缘定位算法。仿真实例结果表明,该算法比周界边缘检测模型具有更高的求解质量和效率。     

移动无线传感器网络连通性自主恢复算法

无线传感器网络(WSNs)中关键节点故障会将网络分割成多个不连通的分区,给网络性能带来严重影响.而无线传感器网络往往布置在人工难以干预的偏僻恶劣环境中,网络连通性的自主恢复尤其重要.提出一种自主网络分区检测和连通性恢复(APDCR)策略,容忍无线传感器网络中关键节点的故障.APDCR首先基于1跳邻居和部分2跳邻居信息提出一种新的关键节点识别算法,然后给出关键节点的备用节点的选取算法和网络连通性恢复算法,最后扩展算法处理两个节点同时故障时网络不连通问题(2-APDCR).模拟实验结果表明了算法APDCR的有效性.     

应用Delaunay图的拓扑控制

无线传感器网络拓扑控制的主要任务是减少节点的能量消耗,从而延长整个网络的生存时间。而无线传感器网络的能量消耗主要集中在无线通信模块上,因此,通过降低无线通信模块的能量消耗和控制邻居节点集,减少通信链路,把通信限制在重要链路中,可以减少节点的能量消耗。基于以上因素,将MG模型与Delaunay图结合,在Delaunay图中限制通信链路并保留最优能耗路,得到MEDel算法。该算法具有强连通性、对称性和平均度有界的优点。     

基于单神经元PID的WSNs邻居节点级功率控制算法

针对无线传感器网络(WSNs)中功率控制算法不能实时地调整节点功率和能量消耗较大等问题,提出了一种基于单神经元PID的邻居节点级功率控制算法.该算法结合WSNs传输功率模型,通过实时地控制邻居节点的数量,调整每个节点的功率,动态控制网络的能耗.仿真结果表明:该算法能根据网络连通性要求调整传感器节点的功率,实时性好,收敛速度快,有效地降低了网络的整体能耗.     

基于Voronoi图的无线传感器网络K覆盖算法

针对无线传感器网络(WSN)在随机高密度部署节点情况下的多重覆盖问题,提出一个基于Voronoi图的K覆盖算法。该算法利用邻居节点信息计算Voronoi覆盖邻居节点集,构建有向Voronoi覆盖关系图,通过调整关系图中的节点状态实现K覆盖。仿真结果表明,该算法能正确判断网络覆盖率,连通K覆盖的近似最小活动节点集数目少于CCP算法。     

一种基于苯环结构的WSNs故障检测算法

节点故障是无线传感器网络(WSNs)研究中的一个重要问题。由于WSNs规模大,节点能量受限,加之传感器制作工艺等方面的原因,使得节点发生故障的概率较高。针对WSNs中的节点故障问题,提出一种基于苯环结构的节点故障检测算法。该算法利用苯环结构的对称性,减少邻居节点的数目从而达到降低故障检测能耗的目的,同时延长了网络的生存周期。采用OMNeT++建立仿真环境,对算法性能进行测试。测试结果表明:该算法较其他算法具有较低的能量消耗和较高的网络连通性及可扩展性。     

WSN中入侵节点检测的节点测距方法

提出基于节点测距的无线传感器网络（WSN）入侵节点检测算法,用于检测无线传感器网络中是否存在外来的伪造节点。该算法运用节点自身的各种传感器进行节点间测距,通过综合分析测距结果保证该算法能成功检测到网络中存在的伪造节点,检测中不需要网络同步时钟和节点位置信息。该算法可适用于不同规模、不同应用的无线传感器网络。通过理论分析和仿真实验验证了该算法在无线传感器网络节点攻击检测中的有效性和可行性。     

无线传感器与执行器网络基于邻居信息的割点检测算法

无线传感器与执行器网络（WSANs）中通信关键节点（割点）对网络的连通性和通信性能有着重要影响,迅速准确的割点检测以及在此基础上的拓扑修复是提高鲁棒性、保证网络通信性能的重要前提。提出了一种分布式割点检测算法（DCVN）,该算法中每个节点通过至多与其两跳邻居节点进行信息交换来建立局部的网络拓扑信息,再根据预设的判断准则来实现对WSANs中的割点的快速检测。实验模拟显示该算法能够很好的满足割点的检测需求,在检测准确率方面要优于现有的几种有代表性的割点检测算法。     

一种改进的DFD无线传感器网络节点故障诊断算法研究

无线传感器网络是远程分布式环境监测的重要手段。节点故障诊断作为无线传感器网络的关键技术之一,是无线传感器网络大多应用领域不可或缺的环节。DFD算法是一种可应用于无线传感器网络的节点故障诊断算法,通过网络内邻居节点间的数据交换和相互测试诊断出故障节点。对DFD算法的诊断判据进行了修改,提出了改进的DFD算法。仿真结果表明,改进的DFD算法能适用于待诊断节点的邻居节点数较少、节点故障率较高的传感器网络,且大大提高了故障诊断精度。     

无线传感器网络入侵检测的重复博弈建模研究

通过分析无线传感器网络节点影响网络可用性及其整体性能的自私行为,提出了一种无线传感器网络入侵检测的重复博弈模型,集中于检测和响应传感器节点的自私行为以加强网络节点的协作性能,利用节点与其邻居节点进行的重复博弈过程,广播节点的效用变化,即时检测出网络节点的自私行为。通过对网络节点的自私行为引入惩戒机制,从而大大降低了节点背离协作的可能性。仿真结果表明,对节点的自私行为实施惩戒机制,可以大大增强节点间相互协作,从而保证网络的连通性。