基于变采样周期的CPS多重优先级调度研究

信息物理融合系统(CPS)是实现能源互联网中信息技术和电网技术融合的重要技术体系。针对在CPS中采用传统调度策略导致的高丢包率、低利用率和网络延时长等问题,提出了一种多重优先级的调度策略,该调度策略能够保证信息在网络中传递的灵活性;基于该调度策略,针对CPS不同组成部分的特点,提出了两种变采样周期算法,该算法能够同时兼顾网络资源情况和系统控制性能,使系统在网络资源受限的情况下能够达到稳定状态。最后,根据能源互联网的特点,描述了如何将该调度策略应用于能源互联网中。     

能源互联网路由策略研究

能源互联网将可再生能源技术与互联网技术相结合,实现分布式可再生能源的大规模利用与分享。针对在以"能源路由器"为基础、以"微电网"为结构单元的能源互联网中,存在大规模、频繁的能量与信息转移传输现象,即能量信息流的"路由"问题,基于能源互联网理想路由模型,利用复杂网络理论,提出3种路由策略,解决3种考虑不同因素下的能量信息流路由问题。针对"能量传输拥塞"问题,提出基于边权的路由策略;针对"能量负载均衡"问题,提出基于网络邻节点负载的路由策略;在同时考虑"能量传输拥塞"和"能量负载均衡"影响下,提出联合路由策略,并通过仿真实验证明了该策略的可行性与有效性。     

普适计算环境下的嵌入式设备监控模型

针对普适计算环境下对嵌入式Internet技术的要求,设计了一个面向非网络设备的嵌入式监控模型,通过该模型可以将不具备网络接口的设备连入Internet,实现远程监控;首先对该模型的管理系统和被管系统进行了描述;接着对该模型的主要功能模块SNMP管理器、SNMP代理以及嵌入式Web服务器进行了具体的设计;最后将该模型应用到了对UPS设备的远程监控中,并在实际应用中测试了其网络性能与实时性能,证明该模型能够很好的满足普适计算环境下的嵌入式技术应用的需要。     

无线传感器网络操作系统调度策略

提出了一种在无线传感器网络操作系统中可以同时针对周期性任务和非周期性任务进行抢占式调度操作的EF-RM调度策略。在无线传感器节点上执行的任务负载较重的情况下，该调度策略可以保证重要任务的优先执行，此外当无线传感器节点空闲时，通过将节点带入睡眠状态，实现无线传感器节点的节能。所提出的任务调度策略在TinyOS上进行实现，并通过实验测试得出，在总能耗代价增加较少的情况下可以有效地提高系统在较重负载情况下的响应性能。     

无线传感器网络中能量均衡可靠路由度量方法

针对无线传感器网络的资源限制以及对传输可靠性的特殊要求,提出一种能量均衡路由度量方法EBETX。以ETX值作为路由度量的同时,兼顾网络中节点能量消耗情况,保证网络各节点能量均衡消耗,延长网络的生存时间,实现高效路由与能量均衡的有效权衡。通过NS2仿真实验验证了该方法的可行性。     

iDCX 51在Webit上的设计与实现

Webit是一个独立的、低成本的网络服务器,由东大新业技术股份有限公司研制成功.iDCX 51是Intel公司开发的实时操作系统,在工业控制等领域已成功应用,为使其能在Webit中也能够运行,以增强Webit的性能,对此本文以Webit内部单片机AT90S8515为例介绍iDCX 51往Webit中移植的设计与实现,并对移植后的时间性能进行了测试与对比分析,得知其任务切换时间与最大中断禁止时间这两项关键的时间性能指标分别减少33.3%和31.9%,表明系统移植后实时性得到了提高.     

基于MSP430的无线传感器网络节点的研究与实现

分析传感器网络应用中现存的问题,在此基础上提出基于低功耗微控制器MSP430和嵌入式操作系统Webit5.0的无线传感器网络节点的设计与实现.通过使用MCU的不同运行模式及对传感模块、无线收发模块的动态电源管理等节能措施,大幅降低了传感器节点的能耗,延长了传感器节点的使用寿命.其次分析了传感器网络路由及节点自适应性,提出了一种新的组网方法,有效降低了自组织网络的复杂度及发送数据的冲突率,提高了网络的效率及节点的自适应能力.经测试系统有很高的可靠性及可扩展性,对各种不同应用环境具有很强的适应性.     

一种无线传感器网络的节能路由算法

提出一种基于逆向多播树的路由算法,该算法依赖局部信息建立基于逆向多播树的路由拓扑结构。利用该算法对不同类型的传感器数据建立不同的路由策略并进行传输。实验测试表明,该路由算法能有效地减少网络通信量,并具有较好的节能性能。     

WSNs中一种新颖的模糊识别定位技术研究

 针对WSNs中定位技术存在的不足,提出了一种新颖的基于模糊识别的定位模型.在该模型中,定位空间被一些样本点划分为若干个相同的小区域,每一个样本点唯一地对应一个信号向量,通过计算未知点对应的信号向量与各个样本点对应向量的贴近度可以最终地确定未知点的坐标.该定位模型采用射频信号进行定位,不但避免了现有模型的误差叠加,提高了定位精度,而且避免了高计算复杂度与多参考点需求.基于NS-2的仿真结果表明该定位模型在具有较高的性能与较强的实用性.     

无线传感器网络中以效率为中心的可靠通信机制研究

无线传感器网络的通信链路需要通过可靠传输机制来满足应用需求.在指出传统的MAC层协议无法提供能量高效的可靠传输后,提出了一种以效率为中心的可靠通信机制--分组确认机制.围绕着通信链路的EPB这一指标,采用数学手段对所提出的机制与传统的机制进行性能比较,从理论上证明了该机制的节能效果,并且该机制通过串音技术减少了传感器节点的缓存需求.最后在Micaz节点上测试了分组确认机制的性能,结果表明该机制更适合于资源受限的传感器网络的应用.