无线传感器网络中ERARP拓扑控制算法*

为了延长无线传感器网络的生命周期,进行了无线传感器网络中节能路由协议的探索性研究,提出了一种新的节能路由协议并将其具体实现.首先分析了传感器网络应用的特点以及设计和应用中的限制,综述了现有传感器网络中节能路由设计的方法,设计并实现了一种基于能量的半径自适应路由协议ERARP;然后在OPNET仿真平台上对该协议进行了仿真模拟;最后与无线传感器网络传统的两种节能路由协议基于信息协商的传感器网络协议和直接扩散协议在同等条件下针对节点能量使用、延迟、丢包率和吞吐量等四个性能评价指标进行了对比.结果表明,ERARP使得节点能够根据自身剩余能量的状况对节点的运行模式进行控制,同时对无线模块的收发半径进行动态调整,达到节能目的.     

无线传感器网络能量高效综述

综述了无线传感器网络中能量高效的相关工作。结合其自身特点,首先对传感器网络能耗和能量高效途径进行了分析,然后结合已有研究,从无线传感器节点和无线传感器网络两方面阐述了能量高效策略。     

基于DASH7技术的温度无线传感器网络设计

无线传感器网络具有布线灵活、低功耗的特点,能在恶劣环境下可靠工作,适合温度采集。本文介绍了基于ISO18000-7标准的DASH7无线技术,探讨了无线SoC芯片CC430的结构特点和工作原理,设计一种星形拓扑结构的温度无线传感器网络,提出一种节能能量模型和通信协议,并对协议进行了能量优化。     

面向物联网的无线传感器网络综述

无线传感器网络是物联网技术应用的关键,其能通过调整固定装置的参数检查外部传感器,实现无线网络环境的有效保护,达到净化网络空间的目的。本文在阐述物联网与无线传感器技术的基础上,就面向物联网的无线传感器网络技术要点展开分析,并指出无线传感器网络优化设计中的注意事项,期望能进一步提升无线传感器网络性能,进而在优化物联网环境的基础上,促进现代信息网络技术的有序发展。     

能量约束无线传感器网络节能策略与状态估计协同研究

随着传感器技术的快速发展以及在各行业的广泛应用,能量约束问题逐渐显现,成为制约无线传感器网络技术发展与应用的瓶颈之一,因此,网络环境中的状态估计必须考虑网络能耗所带来的新问题。首先从提高网络能效、延长网络寿命的角度,讨论了无线传感器网络中能量消耗的主要因素和已有的几种节能策略,包括优化介质访问控制(MAC)技术、数据融合技术与节能路由协议等。进一步,基于对状态估计问题的考虑,给出分布式传感器网络中的状态估计框架图,在考虑节点失效、链接失败等原因的基础之上,分析了基于节约能耗的传感器调度策略及无线传感器网络系统中存在的不确定性问题。最后,总结能量约束下分布式状态估计进一步研究的关注点。     

认知网络能量感知及伽玛统计模型能量优化算法

为了提升分簇无线传感器网络的能量效率并均衡节点的能量负载,提出了一种认知网络能量感知及伽玛统计模型能量优化算法。首先,该算法提出基于认知无线电的信道能量感知模型,可以得到网络休眠模式和运作模式下网络的能量分布方程。接着,在多个中继网络场景中采用伽玛函数进行网络总能耗分析,并基于次级网络跳数与簇头总能耗关系提出能量优化策略,在均衡簇头能量负载的同时最小化网络总能耗量。实验仿真结果表明,在网络总能量消耗上,所提出的能量优化算法相比基于节能路由方案的认知无线电网络和基于多能量探测器的认知网络,节能效果分别提高了37.6%和12.2%,并且算法采用伽玛函数对网络能量分布的分析具有一定的准确性。     

无线传感器网络的节能优化技术研究

本文主要介绍了无线传感器网络的节点结构和能耗分析,对无线网络的主要性能指标进行评估,考虑基于参数设置的能量空洞避免策略,研究和设计具有负载均衡和能量感知的路由协议,用以优化网络节能优化技术,提高无线传感器网络的生命周期。     

基于H∞滤波能量预测中继选择协作传输技术*

研究了一种适用于分布式移动无线传感器网络数据传输基于能量预测的协作通信技术。针对无线传感器网络,协作数据传输技术难以有效解决无线网络动态拓扑结构、带宽和能量受限等问题,建立了一种基于H∞滤波器相邻节点剩余能量预测的分布式中继选择机制,并在此基础上建立数据协作传输技术。该技术充分利用无线信道的广播特性,首先根据H∞滤波器预测节点剩余能量,然后根据剩余能量值选择最大者作为协作节点,最后根据无线信道质量在放大重传和解码重传机制之间进行自适应调整。数学分析表明,H∞滤波器可以准确地预测节点的剩余能量,同时该协作传输技术能够显著提高无线传感器网络的资源利用率和系统吞吐率,有效延长网络寿命。     

微弱能量收集电路技术的研究现状与发展趋势

随着物联网的发展和无线传感器网络的广泛使用,以电池为主的供能方式弊端日渐显露,微弱能量收集因其诸多优点而得到了极大重视.介绍了目前微弱能量收集电路技术研究的现状,对目前的微弱能量收集电路技术进行了分析,阐述了多种微弱能量的收集,介绍了目前高效率的微弱能量收集电路的设计模式.结合目前微弱能量收集电路的优缺点,展望了能量收集电路技术未来的研究趋势和方向.     

Research of cooperative transmission technology based on H ∞ filter energy prediction

研究了一种适用于分布式移动无线传感器网络数据传输基于能量预测的协作通信技术.针对无线传感器网络,协作数据传输技术难以有效解决无线网络动态拓扑结构、带宽和能量受限等问题,建立了一种基于H∞滤波器相邻节点剩余能量预测的分布式中继选择机制,并在此基础上建立数据协作传输技术.该技术充分利用无线信道的广播特性,首先根据H∞滤波器预测节点剩余能量,然后根据剩余能量值选择最大者作为协作节点,最后根据无线信道质量在放大重传和解码重传机制之间进行自适应调整.数学分析表明,H∞滤波器可以准确地预测节点的剩余能量,同时该协作传输技术能够显著提高无线传感器网络的资源利用率和系统吞吐率,有效延长网络寿命.     

无线传感器网络的通信能量有效性的研究

无线传感器节点通常依靠电池供能,为了满足无线传感器网络的往往长达数年的生命周期要求,应当努力提高其能量有效性,特别是消耗大部分能量的通信模块的能量有效性.首先系统讨论了无线传感器网络的通信的能量有效性的研究现状,然后基于传感器节点的通信模块的功耗特性,运用应用驱动和跨层优化的方法,设计了一种无线传感器网络通信架构--ADCOCA (Application-Driven and Cross-layer Optimized Communication Architecture).理论分析表明,ADCOCA改善了无线传感器网络通信的能量有效性,延长了网络的生命周期,推动了无线传感器网络应用的普及.     

无线传感器网络能量优化与建模技术综述

由于无线传感器网络的能量受限,如何优化网络能量消耗和评估网络生存周期是当前无线传感器网络研究的首要挑战。在分析无线传感器网络能量消耗特征的基础上,调研传感器网络节点和网络系统的能量优化策略;并针对能量优化存在的不足,分析近几年兴起的无线传感器网络能耗建模工作;从基于无线通信、状态转换、协议栈等方面归纳总结无线传感器网络能耗模型的建模方法;指出跨层能量优化以及软硬件综合的能耗建模技术是无线传感器网络能量研究的重点。     

射频能量捕获无线传感网中占空比最佳的能量源布置方法

无线射频能量传输技术在为下一代无线传感器网络供能方面具有广阔的应用前景。射频能量捕获无线传感网由于能量捕获速率非常有限,通常工作在极低的占空比模式下。因此这类无线传感器网络的一个基本问题就是如何配置给定数量的射频能量源(Energy Transmitters,ETs),从而最大化最糟糕(即具有最低能量捕获速率)节点的能量捕获速率,即最大化其占空比。首先对能量源最优化布置问题建模,为深入了解该问题提供理论基础;然后分别提出了贪婪式ETs布置方法和基于粒子群优化(Particle Swarm Optimization,PSO)的ETs布置方法。仿真结果显示, 相较于均匀布置方法,所提出的两种能量源布置方法能够极大地提高全网最低占空比。     

多级能量异构传感器网络能量有效的路由算法

能量异构在无线传感器网络中普遍存在,由于多级能量异构无线传感器网络节点的初始能量在一定范围内随机分布,为了能有效地利用节点能量的异构性降低网络能耗、延长网络稳定周期,提出一种适用于能量异构环境的多级能量异构传感器网络能量有效的路由算法。节点根据其当前剩余能量与网络平均能量的比值决定其成为簇首的概率,通过调整节点的阈值,并基于此决定是否成为簇首,且在簇间采用多跳路由协议。仿真结果表明多级能量异构传感器网络能量有效的路由算法可以有效地均衡网络能量消耗,延长网络稳定周期。     

面向无线传感器网络的无线携能通信研究

能量受限是无线传感器网络应用的瓶颈问题,为了使无线传感器网络获得稳定持续的能量来源,提出将无线携能通信（ SWIPT）技术应用到无线传感器网络中。基于时分多址（ TDMA）的通信方式建立了适应于无线传感器网络的无线携能通信系统新优化模型。通过凸优化问题的求解得到该优化模型的最优分配策略。利用仿真实验对无线携能通信在无线传感器网络中应用的可行性进行了分析,对方法的有效性进行了验证。     

基于能量和地理信息的水下传感器网络协作传输技术研究

研究了一种适用于水下传感器网络的基于能量预测的分布式数据协作通信技术。针对水下复杂的监测环境、水下无线通信以及网络拓扑等动态特性,建立了一种基于H∞的节点能量预测算法,由能量和地理信息建立的二维表进行中继选择并建立了一种分布式数据协作传输技术。该技术根据水下传感器节点间无线链路的广播特性,根据H∞滤波器预测得到的节点剩余能量及其地理位置建立二维表,据此选择最优者作为协作节点,根据无线链路质量自适应选择放大重传和解码重传机制。数学分析表明,H∞滤波器对节点剩余能量的预测精度较高,而且该协作传输技术能够在有效地延长水下传感器网络生命周期的同时显著提高网络的资源利用率和系统吞吐率。     

无线传感器网络中节点调度算法的能量平衡研究

针对无线传感器网络能量分布不均匀的特点,提出一种基于能量平衡的节能机制。在随机性睡眠节点调度机制基础上,引入了反映网络能量状态的概念——能量平衡度。依据能量平衡度来修正节点睡眠概率使网络能量平衡。仿真结果显示机制可以保证较高覆盖率下并使网络能量平衡。     

无线传感器网络中能量保护策略的研究

无线传感器网络是一组带有无线收发装置的传感器节点组成的临时性的网络自治系统，由于无线传感器网络的节点是用有限寿命的电池来提供的，因此能量保护策略成为该网络所有协议层的关键问题。从节点级、链路级和网络级3个层次总结和评估了适用于无线传感器网络的能量保护策略；在网络层提出了基于信道接入分簇算法的路由协议，并简述了该算法的主要实现过程；通过OPNET仿真给出相关结果。     

无线传感器网络基于树的能量有效路由协议*

摘要：能量有效性是无线传感器网络需要考虑的一个重要问题。针对无线传感器网的能量有效路由问题,提出了基于树的能量有效路由协议（TEERP）,TEERP同时考虑了路径的能量消耗最小化以及网络的能量均衡性能。该协议具有能量有效性以及简单性的优点。利用NS2,对其进行了性能仿真。     

基于自适应睡眠机制的WSN能量高效协议

由于无线传感器网络结点能量受限,高效的能量节省策略成为无线传感器研究的热点技术之一.通过分析无线传感器网络各层的能量高效解决方案,给出一种基于自适应睡眠机制的无线传感器能量高效协议.该方案根据剩余能量存储、地理位置信息以及邻近结点负载程度,采用可变睡眠持续时间机制来选择转发分组方式.与基于地理位置随机传播方案相比,提出的方案可以大幅节省网络结点能量,有效均衡网络能量消耗.因此,该方案能够显著延长整体网络寿命.