无线传感器网络数据的相关性自适应压缩感知

为减小无线传感器(WSN)网络数据传输过程中相关性发生变化对压缩感知重构精度的影响,提出一种相关性自适应的网络数据重构方法。该方法首先通过迭代对待重构数据的相关性进行估计,进而采用支集元素的两步相关检验方法对网络数据稀疏系数向量中非零元素进行重构,最终得到更为精确的重构数据。仿真结果表明,该算法能有效抑制实际传输过程中各种干扰对网络数据重构的影响,提高网络数据相关性变化情况下的重构准确度。     

保护隐私性与完整性的低能耗数据融合算法

隐私性与完整性是无线传感器网络(WSN)数据融合中的两大难题。在低能耗隐私保护(ESPART)算法的基础上,提出了一种新的保护隐私性与完整性的数据融合(iESPART)算法。它通过加入同态消息验证码机制,在不改变隐私性的前提下,实现了完整性保护。同时,利用消息验证码在融合时密钥改变的特性, iESPART能够判断遭到攻击的具体节点位置。仿真实验结果表明,相比完整性保护(iPDA)算法,该算法具有相同的隐私保护性与更全面的完整性检测机制,花费的通信开销更少。     

非均匀分布的无线传感器网络分簇路由算法

针对无线传感器网络(WSN)现有分簇路由协议中选举的簇头节点在监测区域内分布不均的问题,提出一种基于局部区域传感器网络节点分布数量控制簇头节点选举概率的算法HNDCRA。该算法通过对传感器网络检测区域的网格划分,计算出网格局部区域的传感器节点分布,并以此为依据确定传感器节点当选簇头的概率,来保证选举后每个网格都有簇头节点,且节点数量多的区域节点当选簇头概率较大,使得簇头随节点分布密度“均匀”,达到能耗均衡的目的。性能分析和仿真实验表明,与经典的LEACH协议相比,HNDCRA能够更好地将簇头“均匀”分布到网络区域,均衡全网能耗分布,提高能量利用率,从而延长网络生存时间。     

基于加权帝国竞争算法的无线传感器网络覆盖机制

为了克服当前无线传感器网络（WSN—WirelesslessSensorNetwork）覆盖优化机制的收敛速度慢,易陷局部最优等不足;并同时兼顾高的覆盖率和较低的能耗,以延长生命周期,本文引入权重理论,并以节点利用率以及覆盖率设计适应度函数,提出基于加权帝国竞争算法的WSN覆盖优化机制,并测试该机制与其他优化机制。测试结果表明：与其他几种机制相比,本机制的收敛速度更快,覆盖率更高,工作节点数量更少。     

多宿点无线传感器网络时分多址时隙优化分配算法

针对单宿点无线传感器网络的时延大、容易出现传输瓶颈等问题,提出了多宿点无线传感器网络模型以及该模型的基于遗传算法(GA)的时分多址(TDMA)时隙分配算法。该算法根据宿点的数量以及位置将整个传感器网络划分成多个小传感器网络,并采用遗传算法对时隙分配结果进行优化。仿真结果表明,基于遗传算法的多宿点无线传感器网络TDMA时隙分配算法得到的时隙分配结果在时隙分配帧长度、数据包平均时延以及节点平均能耗方面均要优于图着色算法。     

无线传感网中基于唤醒机制的覆盖洞修复方法

针对无线传感器网络中节点因能量耗尽或环境破坏而失效导致产生覆盖空洞现象,提出了一种基于唤醒机制的定向最远非活跃邻节点优先覆盖洞修复策略（DFNFP）。该方法通过覆盖洞边界节点从其邻接表中选择距离其中心最远的非活跃节点替换失败节点,并激活替换节点达到修复覆盖洞目的。仿真结果表明,该方法能保证较好的网络覆盖质量,充分利用了能量资源,延长了网络的生存周期,且在修复空洞的所需平均时间和能耗方面,DFNFP优于最佳匹配节点策略（BFNP）。     

基于无线传感器网络的煤矿瓦斯监测系统软件的研究

采用Visual C#设计的煤矿瓦斯监测监控系统的监控软件,实现对基于无线传感器网络的煤矿瓦斯监测系统的数据库保存,实时数据监测显示,历史数据查询统计,预警曲线显示,数据报表显示功能。该监控软件具有稳定性好、监测精度高、成本低和操作简单的特点。使用该监控软件可以实时监测煤矿的安全现状,有效减少煤矿井下瓦斯事故的发生。     

井下人员跟踪系统的设计

提出WSN无线网络的井下人员跟踪系统设计方案,介绍了基于UPF滤波的分布式跟踪定位的方法,系统实现了井上人员对井下人员的实时跟踪,矿难发生时对受困人员的及时搜救。     

基于Voronoi图的无线传感网休眠算法

针对无线传感网络的节点是高密度随机分布在部署区域可能产生重复覆盖而浪费节点和网络整体能量的问题,改进了一种基于Voronoi图的休眠算法。通过计算节点与其邻居节点和其产生的Voronoi图顶点的距离来判断该休眠节点,减少网络的整体能量消耗。仿真结果表明,所改进的休眠算法节约了网络的整体能量,延长了网络的生命周期。     

IEEE802.15.4多时隙下GTS性能分析及配置优化

IEEE802.15.4标准的保障时隙(GTS)机制可分配多个时隙,用于保障实时性数据的传输。针对非竞争接入期多时隙下GTS性能分析的不足,利用网络微积分法分析时延和吞吐量服务曲线及其与能耗的关系,改进IEEE802.15.4传感器节点模型,建模仿真研究GTS参数对网络性能(时延、吞吐量及能耗)的影响。仿真结果表明：根据高低突发性数据率的情况,最优化配置下的GTS可以满足实时性数据的传输。