无线传感器网络基于参数可调增强型覆盖控制算法

覆盖问题是无线传感器网络领域的一个基本问题,也是无线传感器网络特性当中的一个重点问题.如何通过某种算法达到以最少传感器节点对监测区域的有效覆盖已成为目前研究的一项重要课题.因此,提出一种增强型覆盖控制算法(Enhanced Coverage Control Algorithm, ECCA).该算法通过概率理论知识可以有效地求解出对监测区域进行有效覆盖下的最少节点,给出了传感器节点概率的期望值计算方法以及目标节点首次被传感器节点覆盖和多次覆盖后的期望值求解过程,验证随机变量相互之间不独立时的比例函数关系.仿真结果表明,ECCA算法可以使用较少的传感器节点数量完成对监测区域的有效覆盖,提高了对监测区域的覆盖质量.     

基于平衡迭代规约层次聚类的无线传感器网络流量异常检测方案

针对现有网络流量异常检测方法不适用于实时无线传感器网络(WSN)检测环境、缺乏合理异常判决机制的问题,该文提出一种基于平衡迭代规约层次聚类(BIRCH)的WSN流量异常检测方案.该方案在扩充流量特征维度的基础上,利用BIRCH算法对流量特征进行聚类,通过设计动态簇阈值和邻居簇序号优化BIRCH聚类过程,以提高算法的聚类...     

基于正六边形的无线传感器网络边界部署技术研究

如何有效地部署节点是传感器网络系统设计中首要考虑的问题,它直接影响网络的性能和寿命.目前节点部署环境考虑无限空间或规则区域,但是实际部署环境如战场、森林检测等是有边界且边界形状不一的环境.文中提出了一种低能耗的无线传感器边界节点部署方案,并命名为V-HART方案.一方面方案基于六边形网格的配置策略,减少中心节点数量;另一方面方案将边界节点放置在六边形中垂线处的二维监测区域,节点数量减少,能耗降低.仿真结果显示,相比于凸边形区域节点部署,V-HART使用的节点少,具有能耗小、可靠性高和使用节点少等优点.     

基于无线传感器网络的精确农业系统

为合理利用可用资源和优化产量,提出一种基于完全自治的传感器节点,实时采集温度、湿度等土壤参数,利用无线传感器网络为农业管理提供一套闭环控制的精确农业系统。     

A novel distance estimation approach for 3D localization in wireless sensor network using multi dimensional scaling

Node localization is very important in Wireless Sensor Network (WSN) and distance estimation between pairs of nodes is the prerequisite for localization and thus the applicability of the reported events. The paper proposes a novel distance estimation algorithm to estimate distances of each node to every other node in the network. The main contribution of the paper is the definition of a dissimilarity matrix representing the distance of each node to every other node in the network. MDS based localization algorithm is used to determine coordinates of the node in a local coordinate system and Helmert Transformation is used to convert the local coordinates of the node into a global coordinate system. The effect of various parameters affecting the performance of proposed algorithm is also presented in the paper. Finally, the efficiency of the proposed algorithm is established through the simulation results.     

基于环分块的能耗均衡分簇路由算法

针对无线传感器网络（WSN）中节点能耗不均衡和能量效率低而影响网络生命周期的问题，提出了基于环分块的能耗均衡分簇路由算法（EBCR-RP）。首先，计算网络能耗最低的单跳距离，并将其作为环间距；然后，优化每环的簇数目，并对每环进行均匀分块，且在每块中选取能量最高的节点担任簇头，以均衡网络能耗；最后，设计传输代价函数，搜索簇头和汇聚节点之间数据的最佳传输路径，以提高网络能量效率。仿真结果表明，EBCR-RP与模糊理论簇形成协议（FLCFP）和改进的非均匀分簇路由（IUCR）算法相比，网络的生命周期分别延长了51.4%和8.6%。EBCR-RP能够有效地延长网络生命周期，均衡网络能耗，提高能量效率。     

无线传感器网络中基于阻挡因素的节点配置

传感器网络节点的配置数目,对无线传感器网络的使用寿命、目标检测性能及经济代价具有重要影响,是无线传感器网络设计的重点。考虑在一个给定区域内实现无缝连接的节点配置问题,主要从数学角度分析和计算实际情况中出现的两类阻挡因素的节点配置,所得结论具有普适性。     

WSN混合构架室内定位系统的独占式通信机制

在无线传感器室内定位系统中,避免参考节点之间的信号相互冲突和干扰是定位系统重点解决的问题之一。针对这一问题,可以采用独占式通信机制,确保某一个参考节点独占某一时刻的通信,禁止其它节点在这一时刻发射信号;同时,采用无中心节点的构架模式,由独占通信的节点在发射信号结束时,随机选择一个有效的参考节点,使其成为下一个临时的中心节点并进入独占状态。该方法结合无中心构架和有中心构架的优点,有效地解决了参考节点之间信号相互间的冲突和干扰问题。     

基于时变演化博弈机制的WSN数据采集算法

为解决当前WSN数据采集算法存在的种子节点收敛准确度不高、数据区域传输存在抖动难以控制的不足,提出一种基于时变演化博弈机制的WSN数据采集算法。构建种子节点聚类初始化方法,并采取灰度 矢量微分映射机制进行聚类迁徙,实现时变条件下种子节点 区域节点的动态映射更迭;设计流量切换阈值,并结合演化博弈机制来构建区域流量均衡机制,完成节点在阈值范围内的流量负载均衡;结合能量阈值机制来建立经济效益评估模型,改善节点切换过程中的链路抖动问题。仿真实验表明:与当前常用的超宽带能量相邻启发算法(Ef-ficient Nearest Neighbor Heuristic TSP Algorithms,ENNH-TSP)及黑洞安全组节点探测传输算法(Secure Group-Based Blackhole NodeDetection Scheme,SGBB-NDS)相比,该算法具有更低的采集链路抖动率与汇总带宽丢包率,以及更高的传输带宽与信源传输质量。     

基于进化算法的多通信半径DV-Hop改进定位算法

定位是无线传感器网络中最重要的问题之一。针对DV-Hop算法定位精度低问题，提出基于进化算法的多通信半径DV-Hop改进定位算法。该方法在多通信半径定位算法基础上，使用蛙跳算法对锚节点跳距进行优化，并对其适应值函数进行改进，让跳距值更接近真实值，然后在DV-Hop算法最后阶段利用遗传算法求解未知节点坐标。实验仿真结果表明，改进算法在不增加额外硬件情况下，大大降低了定位误差，相比于传统DV-Hop算法，定位精度提高了大约69%，相比其他文献，定位精度提高了大约21%。