无线传感器网络链路报文丢失率推测方法研究

针对传感器网络能源有限的特征,提出一种适用于传感器网络的链路报文丢失率测量方法。根据在汇聚节点（sink）获取的网络数据报文,将链路报文丢失率推测形式化为MLE问题并用EM算法解决推测问题。仿真试验证明,算法在不增加网络负担的前提下,能够有效地推测链路的报文丢失率;随着网络规模的扩大,算法仍能准确地反映网络内部的链路性能。     

基于网络断层扫描的传感器网络链路丢包研究

文中提出了一种基于网络断层扫描的无线传感器网络链路丢包率测量方法,通过边界节点的丢包率来估计传感器内部链路丢包的情况。根据无线传感器网络数据聚合的特点,提出了网络逻辑拓扑和链路报文丢包模型,在将链路报文丢失率推测问题形式化为MLE问题的基础上,用引入修正因子的μ的EM算法来推测链路报文丢失率。NS2仿真结果证明,μ-EM算法推测的链路报文丢失率与预设值更加接近,特别是在大规模网络中μ-EM算法在精确度和有效性方面均明显优于EM算法。     

一种基于数据汇聚的传感器网络链路报文丢失率推测算法*

提出一种基于数据汇聚的传感器网络链路报文丢失率推测算法,利用在汇聚节点观测到的父子节点报文接收数量的差异,通过简单的数值计算快速地推测逻辑链路的报文丢失率。仿真结果与理论计算结果相比表明,算法能够较准确地推测出逻辑链路上的报文丢失率,实时性好。     

基于端到端的传感器网络拓扑推测算法研究

针对传感器网络能源有限的特性,提出了一种基于端到端的拓扑推测算法.根据在汇聚节点(Sink)收集到网络内部节点报文接收或丢失的情况,推测传感器网络拓扑结构.通过理论分析和仿真,证明该算法可以在较少的数据收集轮次中快速地推测出网络拓扑,并克服了现有传感器网络拓扑推测算法在报文丢失率过重情况下的误判问题.     

网络内部链路报文丢失率的推测

提出了一种网络内部链路报文丢失率的推测方法。利用端到端测量得到的路径累积生成函数,可以推测链路的累积生成函数,从而得到链路的报文丢失率。基于链路累积生成函数保留的统计信息,运用切尔洛夫界限定理,可以判断报文丢失严重的链路,从而判断链路瓶颈。仿真实验结果验证了方法的有效性。     

基于Gilbert模型的无线传感器网络报文时间相关丢失率推测算法

在用Gilbert模型描述无线传感器网络中报文丢失过程的基础上,提出了一种基于Gibbs抽样的逻辑链路报文丢失时态依赖性推测算法,解决了传感器网络中报文丢失的时态依赖问题.仿真结果与理论计算结果相比表明:算法推测结果可以较准确地反映报文丢失在时间域上的关联关系.     

能量高效的无线传感器网络传输可靠性研究

在保证数据传输可靠性的前提下节省网络能量开销是无线传感器网络应用研究所必须面对的重要课题。通过实验研究,发现了无线传感器网络的通信链路存在着高丢失率、非对称性等特点;通过最优化理论推导出端到端链路中各个节点的优化发射功率;由此提出将节点的优化发射功率和路由度量相结合的OPAETX联合优化方法。利用仿真试验评价OPAETX算法的性能,仿真试验结果表明使用该联合优化方法,在保证端到端的可靠性的前提下节省了网络的能量。     

基于苯环结构的WSNs单向链路故障检测算法

在无线传感器网络（ WSNs）中提出的许多路由算法因其真实应用场景下存在大量单向链路而使其性能大幅降低,甚至无法正常工作。对此如何在WSNs中实现准确、高效能单向链路故障检测成为一个重要的研究课题。针对这种情况提出了一种基于Hello报文的单向链路故障检测（ ALFD-H）算法,该算法充分利用WSNs组成的苯环网络模型,由苯环中心节点发起周期检测信号来完成单向链路故障检测。通过苯环中心节点处理故障单向链路来控制报文数量降低网络资源的消耗,并且提高了网络的连通性和可扩展性。通过NS2仿真实验结果表明：ALFD-H相较传统检测算法采用了苯环网络模型,减少了用于故障检测的能量消耗,从而大大延长了节点的工作时间和网络的生命周期。     

无线自组织网络下抵抗内部节点丢弃报文攻击的安全通信模型

无线自组织网络的报文传输是依靠网络中的节点彼此多跳接力传输,当网络中有节点被俘获以后,就会成为内部攻击者,并在报文的传输过程中发起丢弃报文攻击,严重降低网络性能.现有网络协议栈中传输层和网络层协议难以检测和防范在网络层发起丢弃报文攻击的节点.文中提出一种在网络层抵抗内部节点丢弃报文攻击的通信模型,它包括通信链路状态实时分析协议和分布式的节点类型判定算法两个部分.通信链路状态实时分析协议利用节点对间逐段生成的路径环路,通过引入报文成组应答机制使得节点能实时地获取其邻居节点的报文转发状态;在通信链路状态实时分析协议基础之上,节点根据相关数学模型能有效地分析邻居节点行为是否异常,并对网络中的节点进行分类,最终将恶意节点从网络中隔离出去.仿真实验结果表明,文中算法在恶意节点的检测率和误检率方面性能表现良好,能有效地抵抗来自网络内部节点的丢弃报文攻击.     

基于数据聚合的无线传感器网络拓扑发现算法

针对传感器网络能源有限的特性,提出了一种基于数据聚合的拓扑发现算法。根据在聚合节点（sink）收集到网络内部节点报文接收或丢失的情况,通过发现网络中所有叶子节点到sink节点的数据传输路径,来推测网络的逻辑拓扑,不会增加网络负担。仿真实验表明：算法可以准确快速地推测传感器网络的拓扑,并且适合大规模传感网络的拓扑推测。     

无线传感器网络中基于服务质量管理的多目标优化控制

针对基于无线传感器网络构建的测控系统,为减少无线传感器网络固有的时变传输延时、丢包等现象对系统性能的影响,从提高系统整体性能的角度,提出一种基于网络服务质量QoS(Quality of Service)管理的多目标优化控制策略;该优化控制策略以截止期错失率作为网络QoS评价指标,针对传感器节点和汇聚节点之间的数据传输,...     

基于神经网络的无线传感器网络数据预测应用研究

无线传感器网络是一种由数量庞大的网络节点形成的复杂无线网络,是无线传感器的典型应用,目前已经广泛应用在多个领域当中。将神经网络引入到无线传感器网络当中,通过神经元描述每一个无线传感器数据,构建神经网络元模型。对传统的神经网络模型进行改进,利用无线传感器的神经网络模型,实现无线传感器网络采集数据的融合与提取。通过各种应用类型的差异,选择影响数据输出结果的主要因素,建立一种能够进行预测的模型。以某个区域是否发生火灾为实验原型,对该区域的火灾发生概率进行预测,采用已有的火灾发生数据为训练样本,通过收敛的网络预测火灾发生的概率。实验结果表明,基于神经网络的无线传感器网络数据预测是一种可行、有效的方法。     

传感器网络失效节点识别技术研究

本文提出一种基于Bloom Filter的传感器网络失效节点的识别方法,该方法在不增加传感器网络节点负担的情况下,对传感器网络中无法正常工作的传感器节点进行识别.分析了算法中不同参数选取对于识别性能的影响,并通过仿真对算法准确性进行了验证.     

数据收集传感器网络的多模层次网络构建

数据收集传感器网络的漏斗效应是制约网络性能的瓶颈。针对静态数据收集传感器网络,依据空间复用技术和减少跳步数原则,构建多模层次网络,实现不同层次数据包分流,解决sink及其邻近几跳节点的瓶颈问题,达到缓解拥塞、降低传输时延的目的。实验结果表明,该方法在降低节点间通信干扰的同时,能有效减轻传感器节点的数据转发负担,提升网络性能。     

自适应无线传感器网络流量控制研究

无线传感器网络作为一种新型的具有广泛应用前景的无线自组网络,其有效路由协议是目前研究的热点。随着研究和应用不断深入,对传感器网络提出更高的要求：为不同的业务提供有保证的区分服务,同时能在全网范围内实现资源的充分有效利用。然而．随着传感器网络负荷的增加,拥塞将会导致网络性能的大幅下降。采用基于自适应的无线传感器网络流量控制机制,通过对拥塞节点的虚拟代价进行计算和判断,并实时地将虚拟代价发送到发送节点,然后对发送节点进行流量控制,在很大程度上改善网络性能,提高网络服务质量。     

基于神经网络观测器的飞行器传感器故障检测

为了避免传感器故障对飞控系统的影响,实现传感器故障的快速检测与隔离,提出了一种基于神经网络观测器(NNOB)的传感器故障检测方法.在建立四旋翼飞行器姿态故障模型的基础上,利用非线性观测器得到的期望输出和传感器测量值设计基于神经网络(NN)的传感器故障观测器,利用扩展卡尔曼滤波器(EKF)更新神经网络的权值参数,通过Ly...     

一种多接口认知传感器网络体系结构

传统的单接口无线传感器网络由于同道干扰问题的存在,网络性能受到极大的限制。多接口无线网络技术是解决这一问题的有效方案。但是多接口无线传感器网络的频谱接入问题是多接口传感网大规模部署的关键一环。而认知无线电技术能够实现频谱的动态访问,即便是信道拥塞的情况仍能有效改善网络性能,并且在无线传感器网络中表现出较好的传输特性。本文提出一种基于连通支配集的多接口认知传感器网络体系结构。通过分析不难看出,提出的体系结构具有良好的扩展性和容错性能。     

矿井无线传感器网络的网关设计

无线传感器网络在煤矿井下的推广和应用要求无线传感器网络和井下主干网络以太网进行互联,接入网关是关键部件。该文分析现有的无线传感器网络和以太网互联的通信实现方案,提出基于高性能网络处理器和嵌入式实时操作系统的网关解决方案,介绍基于嵌入式微处理器S3C4510B和嵌入式操作系统VxWorks实现矿井无线传感器网络接入网关的关键技术和具体方法。     

无线传感器网络与IPv6网络的互联通信

设计无线传感器网络（WSN）与IPv6网络无缝互联的通信模型,给出一种传感器地址自动配置算法,实现传感器节点的自动路由寻址。提出一种适用于WSN的IPv6协议裁剪方案,以节省传感器节点的功耗。在实验平台以及仿真环境中实现了该模型,并对其性能进行分析,实验结果证明了该模型的有效性和正确性。