联合弹性碰撞与梯度追踪的WSNs压缩感知重构

为提高压缩感知(Compressed sensing,CS)大规模稀疏信号重构精度,提出了一种联合弹性碰撞优化与改进梯度追踪的WSNs(Wireless sensor networks)压缩感知重构算法.首先,创新地提出一种全新的智能优化算法|弹性碰撞优化算法(Elastic collision optimization algorithm,ECO),ECO模拟物理碰撞信息交互过程,利用自身历史最优解和种群最优解指导进化方向,并且个体以N(0,1)概率形式散落于种群最优解周围,在有效提升收敛速度的同时扩展了个体搜索空间,理论定性分析表明ECO依概率1收敛于全局最优解,而种群多样性指标分析证明了算法全局寻优能力.其次,针对贪婪重构算法高维稀疏信号重构效率低、稀疏度事先设定的缺陷,在设计重构有效性指数的基础上将ECO应用于压缩感知重构算法中,并引入拟牛顿梯度追踪策略,从而实现对大规模稀疏度未知数据的准确重构.最后,利用多维测试函数和WSNs数据采集环境进行仿真,仿真结果表明,ECO在收敛精度和成功率上具有一定优势,而且相比于其他重构算法,高维稀疏信号重构结果明显改善.     

基于REST风格的物联网应用开发模式探究

伴随着网络技术的快速发展,人类进入了以服务为基础的互联网时代。采用基于REST风格的服务,有效地解决了传统的以SOAP为基础的Web Services使用过于复杂,局限于POST方法,很少使用HTTP响应代码等方面的问题。本文设计一个基于REST的物联网应用系统开发模式,基于一个具有REST风格的物联网业务平台,将传感器节点等智能感知终端和感知数据看作资源,使用户可以采用Django框架来简便、快速地开发物联网应用。     

WSN中基于位置梯度的MAC协议

在无线传感器网络中,针对提高能量有效性和降低延时的问题,提出GG-MAC协议,从网络层和MAC层综合的角度来提高WSN性能。在GG-MAC中,感知节点首先根据与汇聚节点的相对距离获取粗、细粒度梯度值,建立梯度漏斗;根据粗粒度梯度值选择适当的唤醒时间,使在数据汇聚方向的节点依次被唤醒;采用协调性回退策略,依据细粒度梯度值设定差异性的信道接入时间。仿真结果表明,GG-MAC节省了能量消耗,并降低了传输时延。     

基于弹性碰撞优化算法的传感云资源调度

针对当前智能优化算法普遍存在收敛精度不高、容易“早熟”的缺陷,提出全新的智能优化算法-弹性碰撞优化（ECO）算法.算法基于弹性碰撞物理学现象,通过模拟碰撞过程中物理属性相互影响的变化过程,抽象出“与种群最优碰撞”、“与自身历史最优碰撞”和“随机碰撞”3种粒子更新机制.为了有效提升复杂高维优化问题的寻优能力,设计自适应核模糊C-均值聚类（AKFCM）算法,利用AKFCM对ECO种群进行聚类分析,通过迭代比对策略实现种群自动最佳聚类划分,确保粒子学习对象的合理性与多样性.种群样本多样性定量分析表明ECO在运算后期具有较好的种群多样性.将ECO应用于传感云资源调度问题,为了满足传感云系统管理多样性需求,构建多目标优化传感云资源调度模型,设计符合调度问题的ECO粒子编码方式,实现传感云资源高效率调度优化.多维复杂测试函数以及传感云资源调度实例仿真结果表明,ECO具有较高的收敛精度和成功率,有效降低了传感云资源调度的能耗和任务长度.     

一种改进的CHORD搜索算法

基于CHORD构造的对等网络中,搜索性能是一个很重要的指标,目前提出的CHORD搜索算法都是一路查找,论文对CHORD算法进行了若干改进,沿多条路径同时搜索,使之可以加快查找速度,同时采取邻居节点部分复制资源和缓存最近访问节点信息的方法,减轻了因为热门资源引起的节点负载过重的问题,加快了热门资源的查找过程,模拟实验表明,改进的CHORD算法查找效率比目前CHORD算法要好,负载平衡性和系统健壮性都要优。     

基于资源的物联网体系架构原型系统

物联网通常具有应用定制的特点,传统设计方法根据不同的应用需求设计专用的软件和硬件平台。这种ad hoc的方法虽然有效,但却使不同厂商的物联网之间无法互联互通,严重阻碍了物联网在不同领域中更广泛的应用。基于重大专项,实现了一种基于资源的物联网体系架构的原型系统,在此架构中将物联网所具备的各种能力抽象为资源,由统一的平台控制管理,而任意合法的应用都可从平台获取其所需要的资源信息,这样更有利于物联网中数据资源的共享。     

无线航空电子内部通信网络协议现状与分析

为了制定无线航空电子内部通信（WAIC）网络协议,参考网络通信5层协议模型、机载有线通信网络可靠性安全性要求、工业无线网络协议及WAIC网络最新研究成果,提出了WAIC网络系统模型,包括应用模型、拓扑模型和通信协议模型,并对WAIC网络通信协议各层技术难点和解决方法进行了深入的研究.物理层使用4.2~4.4 GHz频段,通过正交频分复用技术提高抗干扰能力,高低速分别选用正交振幅调制和正交相移键控编码方式;数据链路层使用被动式邻居发现策略、时分多路访问调度方式和主备信道传输机制;网络层使用静态图路由协议,提供一次链路故障冗余;传输层使用无连接传输服务,基于双向认证的接入控制以及数据加密机制;应用层使用匿名消息签署协议将应用与网络解耦,提高WAIC网络应用模式的多样性和兼容性.     

基于FARIMA模型的网络流量预测

论文基于长相关特性的时间序列分析方法,采用FARIMA模型对网络自相似业务进行研究,利用“后向预报”技术对序列进行分形反滤波,在模型辩识、参数估计中利用粗、精估计结合的方法建立模型。选择伯克力实验室的经典实测数据,利用FARIMA模型进行H值估计、分数差分定阶及消除长相关性的操作,实验证明了模型的有效性。     

EERP:一种能源有效的无线传感器网络路由协议

针对同构无线传感器网络的能源瓶颈问题提出一种能源有效的自适应路由协议,该协议在分布式动态分簇的基础上提出一种班车算法对数据进行逐层汇聚,以减少网络中流动数据包的数量,同时分担簇头节点的计算量。Tossim仿真试验表明该协议能够显著地减少节点的能量开销,提高网络的适应性,有效地延长网络的生命周期。     

传感器网络调试研究综述

越来越多面向不同应用领域的传感器网络被部署在真实环境中,帮助人们以新的方式观测周围的物理世界.然而,这些系统常常会出现各种不可预期的故障,能否快速有效地对这些故障进行检测、定位和修复,是传感器网络调试需要研究的重要内容.在概述了传感器网络调试问题之后,文章总结、比较了传感器网络调试过程中常用的系统状态信息获取技术,然后从故障检测、故障定位和故障修复3个方面综述了代表性关键技术及相关工具,最后探讨了该领域未来的研究方向.