无线传感器网络中能量有效自适应路由算法研究

针对无线传感器网络寿命最大化问题,基于无线传感器节点能耗分布特点和数据传输能耗模型,建立无线传感器网络生存周期的数学优化模型,并针对最小能耗路由的能耗不均衡问题和能量均衡路由的能耗开销问题,综合考虑网络中节点的剩余能量和节点间发送数据的能耗,提出一个适合无线多跳传感器网络的自适应路由算法。仿真结果表明,提出的路由算法能充分地利用有限的能量资源,较大地延长网络生存周期。     

无线传感器网络中能量有效自适应路由算法研究

针对无线传感器网络寿命最大化问题,基于无线传感器节点能耗分布特点和数据传输能耗模型,建立无线传感器网络生存周期的数学优化模型,并针对最小能耗路由的能耗不均衡问题和能量均衡路由的能耗开销问题,综合考虑网络中节点的剩余能量和节点间发送数据的能耗,提出一个适合无线多跳传感器网络的自适应路由算法。仿真结果表明,提出的路由算法能充分地利用有限的能量资源,较大地延长网络生存周期。     

异构无线传感器网络对移动目标的连续跟踪

针对固定节点组成的传统无线传感器网络在进行目标跟踪时存在的能耗过高和覆盖空洞问题,提出在传统传感器网络中引入少量移动性节点组成异构传感器网络进行目标跟踪的方案.基于较传统0/1监测模型更为实际的概率监测模型,提出一种协同调度移动节点和固定节点工作的算法来对移动目标进行跟踪.移动节点对目标实施近距离的移动式跟踪,减少了处于活跃状态的固定节点数量,节约了能耗.此外,移动节点可以移动进入空洞监测目标,解决了传统网络不能监测覆盖空洞中的目标的问题.基于NS2的实验结果表明所提出的跟踪方法可以大幅度减少固定节点的能耗并提高跟踪质量,证明了其有效性.     

一种基于空间相关性的WSNs节点睡眠调度算法

在传感器节点高密度分布的无线传感器网络(WSNs)中,往往面临着节点能耗和网络拥塞两大问题.针对这两大问题,提出了一种基于空间相关性的节点睡眠调度算法(SCASS).该算法使用空间相关性和节点剩余能量组合成权值函数来选择最优节点作为监测区域的代表节点进行数据采集,未被选中的节点则处于睡眠状态.实验仿真表明:与现有算法相比,该算法在节点能耗、网络寿命、数据传输时延方面都有显著的改善.     

基于移动基站和路由策略WSN寿命的算法

针对无线传感器网络的特点,提出了一种基于移动基站和路由策略优化无线传感器网络寿命的方法.首先给出场景中传感器传输相同信息能耗最小的最佳基站位置,进一步分析了不同基站位置对传感器节点能耗的影响,证明网络中传感器节点传输相同信息的总能耗越小则网络寿命越大.为降低移动基站计算的复杂度以提高采集信息的实时性,应用拉格朗日对偶分解和牛顿法简化均衡节点能量过程中的线性规划问题.当场景中有节点因能量耗尽而无法向基站继续传输信息时,根据场景中的拓扑结构自适应调整基站位置以减少节点的能耗,然后采用简化的线性规划最大最小节点寿命,以提高基站收集信息的有效性.理论分析和仿真研究表明:应用拉格朗日-牛顿法简化线性规划问题能够在保证算法快速收敛的同时大幅度地降低计算量.提出的移动基站策略能够大幅度的延长网络寿命,从而实现增加基站接收信息的数量和提高节点能量使用效率的目的.     

一种改进的无线传感器网络分簇路由算法

在无线传感器节能优化的研究中,能量约束问题是无线传感器网络网络协议设计最重要的问题.网络设计目标是要高效地使用传感器节点的能量,延长网络的存活时间.针对LEACH协议能耗大,为解决网络存活时间短等缺点,提高可靠性,提出了一种基于能耗均衡的分簇路由算法(IWA).IAW首先对LEACH协议的簇头选举过程进行了改进,把节点剩余能量作为簇头选举的依据,然后簇的形成根据簇所在层次和距离基站的距离实现,从而达到了能量均衡.仿真结果表明,IWA算法有效地节省了簇首的能量消耗,平衡了簇内节点能耗,延长了无线传感器网络的存活时间,使得到的监测结果准确可靠.     

基于改进蚁群算法的无线传感器网络节点部署

为了降低无线传感器网络的总体能耗,保证信息的有效采集,针对无线传感器网络节点分布部署问题进行了研究,将其形式化为一个组合优化问题,以网络覆盖率为目标函数;提出了一种基于改进蚁群算法的节点优化部署方法,并对信息素扩散源搜索策略以及信息素更新方式进行改进;仿真结果表明,算法能够在监测目标区域内以相对较小的代价完成传感器网络节点的分布优化,并能降低网络的能耗,提高网络的整体覆盖率.     

基于区域分簇的大规模无线传感器网络生命周期优化策略

针对环境监测、电网冰灾监测等大规模监测系统中监测区域覆盖广、传感器数量大等特性,为节约网络能耗以延长生命周期,提出了一种基于区域分簇的大规模无线传感器网络生命周期优化策略(RCS).该策略首先利用传感器节点的位置信息进行凝聚的层次聚类(AGNES)算法将大规模网络分区以优化簇首的分布;其次,候选簇首节点竞选簇首成功后进行不均匀分簇,同时加入时间阈值来均衡簇首节点的能耗;最后,采用簇间多跳路由,根据节点剩余能量、与汇聚点距离计算网络能耗代价来构建最小生成树进行路由选择.在仿真实验中,该策略与经典的低功耗自适应分簇(LEACH)协议和能量高效的非均匀分簇(EEUC)算法比较,簇首能耗平均分别减少了45.1%和2.4%,网络生命周期分别延长了38%和3.7%.实验结果表明,RCS在大规模网络中能有效均衡整体网络能耗,显著延长了网络的生命周期.     

基于CPK的融合网络密钥建立与认证

针对无线传感器网络(WSN)和Internet融合网络节点异构特性,在介绍CPK算法的基础上,提出了融合码络节点间密钥建立与身份认证方案.考虑不同节点的资源情况,利用计算机终端(FIR节点)集中存储节点公共信息,将传感器节点的签名验证计算转移至PIR完成,减少节点能耗,同时解决节点间基于不同标识的认证问题.结果表明该方案具有计算量小、存储量少、能耗低的特点,能安全有效地实现融合网络节点间双向身份认证.     

基于事件驱动和最小延迟融合路径的无线传感器网络突发事件监测研究

针对无线传感器网络应用于突发事件监测场景的能量消耗和网络延迟问题,提出了基于事件驱动和最小延迟融合路径的无线传感器网络数据融合算法.其中,动态成簇过程基于事件严重程度,并由其决定簇的生命周期和覆盖范围;融合节点等待时间取决于节点到簇头的跳数和节点的度,通过计算每个节点的融合等待时间,以获取最小延迟融合路径.仿真实验表明,该算法能有效节省能量,且能显著减少网络延迟,为无线传感器网络应用于突发事件监测提供了一种适用的方法.     

基于无线传感器网络的手持终端设计

以油罐区的安全防治为背景,设计开发出一种便携式的基于无线传感器网络的手持终端设备,用以实现对油罐区各储油罐的实时信息监控.手持终端以CC2530作为主控芯片,在ZigBee协议栈Z-Stack的基础上设计程序,和分布在油罐区的采集节点共同组建了ZigBee无线传感器网络,使用者可以搜索并选择无线传感网络中存在的节点,实时查看该节点的温湿度、可燃气体浓度等与火灾相关的参数信息.文章提供了手持终端的硬件组成模块和电路原理图,并结合功能需要给出软件设计方案.     

用ISAPI过滤器监控用户的网络访问

作为Ｉnternet服务商或网络管理员,如何对用户的访问身份实现监测控制,是网络计费管理中不容忽视的重要问题。本文介绍了一种通过ＩＳＡＰＩ的过滤器实现帐号监控的方法,该方法将用户ＩＰ地址与其帐号捆绑在一起来约束用户的访问,从而基本上杜绝了盗用他人帐号的问题,实现了基于web的访问认证,使网络计费更加公正合理。     

基于SD-WSN的高危仓储无线监测系统

针对高危仓库区域分散和结构复杂的特点,设计一种基于软件定义无线传感网络(Software Defined Wireless Sensor Network, SD-WSN)的高危仓储监测系统。系统由传感节点、控制器和监控软件组成,传感节点根据流表的匹配规则采集环境信息,控制器集中管控路由策略和传感任务,监控软件收集环境数据并图形化显示。同时,终端用户能够根据控制器提供的接口制定传感任务,以更新流表的方式实现节点功能的重新配置。测试结果表明：该系统具有可编程的特点,能够实现对不同安全指标的灵活监测,同时具有良好的通信可靠性。     

基于主动探测技术的P2P网络监控

P2P网络无中心节点的特点使得P2P网络中的有害信息传播难以监管,针对目前广为流行的P2P软件BitTorrent和eMule,在协议分析的基础上提出了一种基于主动探测技术的P2P网络监控方法,并开发了P2P网络信息监控系统。该系统实现了在因特网范围内利用BT和eMule网络进行有害信息传播的探测功能,有效解决了P2P网络中的信息传输不易发现和不易定位问题。     

网络服务运行状态监控技术研究

目前网络中的服务多以7×24的方式进行不间断工作,相应机构需耗费大量的人力、物力、财力来监视这些服务是否运行正常,以便网络服务出现异常时能在第一时间进行处理.本文对此问题进行了研究,阐述对网络服务运行状态进行监测的基本原理,在此基础上设计一个网络服务运行状态监控系统.该系统能够实时地对各类网络服务的运行状态进行监测,并...     

一种基于无线网络的列车安全监测诊断系统

针对危及旅客列车运行安全主要因素进行实时监测诊断,为列车运行状态实行动态管理提供技术支持是旅客列车安全监测系统发展的方向。本文介绍了一种基于无线网络的列车安全监测诊断系统并对其组成和工作原理作了详细说明。     

一种基于Winsock2 SPI架构的网络监控程序自我保护方案设计与实现

如何保证涉密网络信息保密的问题一直受到政府、军队、航天等涉及国家秘密的行业所关注。在软件层次对计算机用户进行监控是一个较好的解决方案。这篇文章提出并实现了基于Winsock2 SPI框架的网络监控自我保护方案。监控程序本身的自我保护技术是保证网络监控抵抗非法用户攻击的关键。基于这种方案的网络监控程序能够将监控线程同系统关键进程进行绑定,既实现了程序的进程隐藏,又能够防止高级非法用户强制关闭监控程序,并且能够同Rootkit技术等其他相结合共同提高程序自我保护性能。     

基于传感网的电缆监测系统实现

随着输电线路的不断扩展,为了更好的保证线路的安全、保障用户的安全用电,该方案基于无线传感器网络技术,利用无线温度传感器,测量人不易靠近的高压线缆的温度,并将温度信息汇集到网关,最终送至监测服务器,进行数据的分析处理,形成了电缆监测系统方案,该方案的实现可以对电网中的线缆进行有效的监测,有助于电网监控智能化的实现。     

基于传感网的电缆监测系统实现

随着输电线路的不断扩展,为了更好的保证线路的安全、保障用户的安全用电,该方案基于无线传感器网络技术,利用无线温度传感器,测量人不易靠近的高压线缆的温度,并将温度信息汇集到网关,最终送至监测服务器,进行数据的分析处理,形成了电缆监测系统方案,该方案的实现可以对电网中的线缆进行有效的监测,有助于电网监控智能化的实现。     

基于负载预测的通信网络入侵检测系统设计

针对传统通信网络入侵检测系统负载不均而导致检测精准度低的问题,提出了基于负载预测的通信网络入侵检测系统设计;设计系统硬件结构,使用T-KOKO型监听器及带有监听面板AP-9812M的语音信息监听工具,使用HDMI分配器传输监听信号,选择JY211-QTQ-04型号光缆探测器,其内部含有发射机和接收机,用于发射和接收数据,采用TCP继电器控制器用于改变指令正常执行的顺序;确定负载指标,动态调整负载预测策略,保证负载均衡,并通过hash函数获取网络攻击行初始判别概率向量,实现通信网络入侵检测;由实验结果可知,该系统的运行时间平均值为86.3 s,吞吐率平均为74 Mbps,网络入侵检测准确率平均值为95%,证明所设计通信网络入侵检测系统运行时间较短,吞吐量较高,证明了该系统的检测速度较快,且检测准确率较好,能够为通信网络的安全运行提供系统支持。