环境能量驱动的无线传感器节点数据传输优化机制

将环境能量收集模块引入无线传感器网络,可以有效改善网络的使用寿命,但是能量的随时补充也给原有的能量管理策略带来了巨大挑战.针对单个环境能量驱动节点在数据序列已经到达的情况下,研究了优化的数据传输策略,采用内罚函数法优化传输过程,使得固定时间内节点传输的数据量最大.理论分析及仿真结果表明,当各个时刻节点的传输功率比较接近时会获得最大的数据传输量;当实际节点获得最大数据传输时节点的传输功率随时间呈增大趋势.     

无线传感器网络连通恢复综述

针对无线传感器网络中连通恢复问题,分析和总结了近年来相关的主要方向和研究成果,同时对无线传感器网络连通恢复解决方法进行了分类和总结,并指出了其中的不足与未来的研究方向。     

基于Fourier矩阵的无线广播重传策略

针对随机网络编码重传的缺陷, 将Fourier矩阵和随机网络编码相结合, 提出一种半固定编码系数的广播重传方案FMWBR。利用广播源节点和接收节点双方已知的Fourier矩阵的行向量作为编/解码向量, 保证接收节点接收到的重传包具有完全可解性。理论分析表明, FMWBR增强了无线传输的安全性、提高了网络的鲁棒性、减少了包头开销。仿真测试结果表明, FMWBR跟其他几种重传策略相比, 有效地减少了平均传输次数, 节省了带宽消耗, 提高了网络吞吐量。     

基于贪婪算法无线传感器网络中继节点布局的研究

为实现远距离的无线通信, 在网络中添加中继节点, 采用多跳路由传输数据。对于中继节点的布局问题, 依据线性结构使网络整体能量消耗最小的特征, 提出一种中继节点贪婪布局算法。该算法通过最近贪婪策略、中继节点通信容量、传感器节点数据转发跳数等约束方法限制中继节点的布局位置。理论分析和实验验证了该算法能够有效减少能量消耗, 延长网络寿命。     

带速度控制的能量高效的数据收集算法

无线传感网络中, 在保证节点能耗较低, 从而延长网络寿命的基础上, 减小数据收集时延是数据收集的核心问题。为此, 提出了一种带速度控制的能量高效的移动数据收集方法。该方法首先基于节点剩余能量进行动态分簇, 每个簇形成两个簇头来分担簇头能耗; 然后给小车装载双天线, 使得节点能够MIMO数据上传; 最后利用TSP问题找到一条最优路径, 并对移动小车的速度进行控制, 以便小车能够更快地收集数据。仿真实验结果表明, 该方法能够均衡网络流量, 延长网络寿命; 与其他算法相比, 数据收集时延较短。     

关联基础设施系统脆弱性分析

鉴于基础设施系统对社会生产和人民生活的重要性,分析基础设施系统的脆弱性,提出相应的抗干扰措施和改进策略,提高基础设施系统的可靠性,成为了当前研究的一个热点课题。基于此,在对基础设施系统脆弱性分析成果的基础上,从方法论的角度探讨了关联基础设施系统的脆弱性,并以华中地区某城市电力—供水网络为例分析了网络在节点级联故障下的脆弱性,为控制基础设施系统的级联故障、增强系统的抗干扰能力提供决策支持。     

一种传输能量固定的数据聚集调度近似算法

针对现有的基于物理干扰模型的数据聚集调度近似算法具有较高的延时问题, 提出了一种改进的传输能量固定的数据聚集调度近似算法。该算法首先根据节点的通信半径构造一个网络通信图, 然后在该通信图中构造一棵数据聚集树, 使节点根据数据聚集树分层进行数据调度。在数据调度过程中, 首先将整个网络划分为若干个圆形区域, 然后对各个区域进行着色, 最后对颜色相同的区域同时进行节点的数据调度。理论分析表明, 该算法的延时上界为（X+1）²(Δ+12R+4)+R。仿真模拟结果表明, 该算法产生的数据聚集延时远低于现有算法。     

面向ZigBee的视频多描述编码及其传输性能仿真

针对视频码流在ZigBee等不可靠低速无线网络传输时易发生编码信息包丢失而导致接收端无法正确解码这一问题,提出一种基于3D-SPIHT视频多描述编码方案。与传统多描述编码如MDSQ相比,该方案创建的各描述质量平衡,并能通过去除视频帧间冗余来提高压缩比;与国际标准（H.264等）相比,该方案具有算法简单、能够在任意码流截断处解码、码率可连续分级和无明显块效应等优点。实验表明,该编码方案能够较好地应用于ZigBee多信道网络,并在较大压缩比的情况下仍能获取质量较好的重建图像,具有较高的应用价值。     

基于显式计算的单播链路时延估计

为提高基于单播测量的网络链路时延分布估计速度,提出了一种基于显式计算的单播链路时延快速估计方法.由于网络设备多样化导致链路时延特征存在差异,首先根据端到端测量数据为各链路分配不同的离散间隔;然后利用背靠背探测包在网络中引入的二层二叉树结构,通过显式计算推断各链路的时延分布,能明显提高估计速度.仿真结果表明,该方法将链路时延分布的估计时间降低至数百毫秒,同时更准确地捕获链路时延特征.该方法基于显式计算,计算复杂度非常低,因此能够满足实际应用的实时性要求.     

ACE中设计模式在分布式网络服务中的应用研究

以网关应用服务的构建为例,详细探讨如何利用Acceptor-Connector模式来构建分布式网络服务的过程。通过分析其构造过程可知,利用Acceptor-Connector模式可提高程序的灵活性、可扩展性,减少重复开发代码工作量。