基于多Agent的无线传感器网络分层融合框架研究

客户端/服务器(C/S)模式和移动代理(MA)模式是无线传感器网络中的两种最主要的计算模式,MA计算模式可以弥补C/S计算模式能量消耗大、延时长等方面的不足;为了更好地降低能量消耗和缩短网络中数据融合时间,提出一种基于多Agent的无线传感器网络分层融合框架;将无线传感器网络监测区域分层若干个区域,将每个小的监测区域分为簇头―sink和簇头―簇成员节点两层,由sink节点根据用户需求向每个监测区域派遣移动Agent并完成数据采集和数据融合;这种模式可以有效地缩短网络中数据融合时间和降低能量消耗。     

WSN中基于改进蚁群算法的移动Agent路径规划

在无线传感器网络(Wireless Sensor Networks,简写为WSN)系统中增加了移动Agent,能提高系统的整体性能及工作效率.参考Sink节点的功能及特点,移动Agent具有收集和简单处理信息数据并将其传输到上一级单位的功能,它的移动功能提高了网络的连通性、传感覆盖率及使用寿命等性能.采用传感覆盖率高,...     

基于移动代理的无线传感器网络多路径路由算法研究

无线传感器网络中路由算法最重要的设计目标是减少传感器节点的能量消耗,避免节点过早死亡,延长网络生存时间。在原有多路径路由算法的基础上,提出一种新的ABMR（Agent Baseon Multipath Router）路由算法,在这种算法中引入了移动Agent技术,避免了大量的感知数据在网络中传输,由移动Agent移动到感知节点进行本地处理。充分考虑节点的能量、线道的可靠性和跳数,建立从源节点到目标节点的多条可靠路径。仿真实验表明,ABMR算法比原有多路径路由算法在降低节点能耗、丢包率等方面上有显著提高。     

无线传感器网络节点的状态分析及Agent建模

为独立于内部结构和具体实现来理解和分析无线传感器网络节点的自治工作机制,分析了无线传感器网络节点的各种工作状态和自组织特性,建立了一种面向无线传感器网络节点的Agent类元模型。该元模型在Agent BDI模型基础上,扩展AUML Agent类图,引入符合无线传感器网络特性的Mental、Role和Protocol等模型元素来描述无线传感器网络节点的静态结构。实例分析表明,结合节点工作状态,Agent类元模型为无线传感器网络节点体系的研究提供了良好的可视化建模基础和分析工具。     

一种无线传感器网络节点的研制

无线传感器网络系统中,每个传感器节点都具有无线通信功能,各个测点的传感器单元,对此处的参数进行测量,并组成一个无线网络,将测量数据通过该网络以无线方式传送到监控中心。无线传感器网络系统与传统的有线传感器网络相比,具有耗资小、安装方便、维护和更新费用低等优势,非常适合用于对布线困难的区域、人员不能到达的区域和一些临时的场合的状况进行远程监测,如大型建筑的健康状态监测,空间探索,灾害预测,获取敌方战场信息等,也因此成为国际上的前沿热点研究领域。针对环境及结构状态监测,我们设计了一种无线传感器网络,该网络由若干传感器节点,一个无线接收功能的网络控制节点及一台计算机构成。无线传感器节点分布于需要监测的区域内,执行数据采集、处理和无线通信等工作,网络控制节点接收各传感器的数据并以有线的方式将数据传送给计算机。结构如图1所示。本文详细介绍了该无线传感器网络中无线传感器节点的设计,并给出实验测试结果。     

移动Agent在无线传感器网络中的应用

无线传感器网络是21世纪最为重要的新兴技术之一。为解决数据是被从节点传到处理中心去处理;传感器节点密度高、数量大;节点的电池能量、计算能力存储能力严格受限;网络通信半径小、带宽低等问题,提出采用基于移动A gent的分布式计算模式,设计了一种移动A gent系统,用于实现无线传感器网络的数据融合,系统有效减少网络负载、带宽、时延,实现网络的可扩展性、可靠性和容错性。     

无线传感器网络移动Agent的应用

节点计算模式对网络性能影响很大。移动Agent计算模式在下一代网络中具有广阔应用前景。该文分析了移动Agent在无线传感器网络中的应用背景。从网络和节点两个层面提出一种基于移动Agent的传感器网络框架模型,阐述了模型组成、功能定义和交互接口等。给出一种基于定向扩散的移动Agent机制实现方法,并对其特点进行了分析和讨论。     

浅析无线传感器网络安全技术

无线传感器网络（WSN）涉及了数据感知采集、嵌入式计算处理、无线通信传输、安全传输等多种技术领域.当前被广泛应用于军事、环境、医疗保健、工业制造等社会各个方面。本文以无线传感器网络的构成结构、节点特征为基础,简单介绍其中若干关键安全技术。     

基于Agent的矿井无线传感器网络的研究

在矿井环境中,为了确保生产安全进行,需要建立一种不依赖于骨干网的无线通信系统。随着无线传感器网络的不断发展,这种监测系统成为可能。随着Agent的出现及应用发展,已经提出了基于Agent的分布式传感器网络概念,使用代理在多个传感器节点之间执行协作任务的方法也逐渐发展起来。将Agent技术引入无线传感器网络中来,在一定程度上减小了网络通信的带宽需求,降低了网络中的能量消耗,从而提高了无线传感器网络系统的使用寿命。     

无线传感器网络通信与路由研究

随着无线通信和数字电子技术的发展,由低成本、低功耗、多功能的无线传感器节点组成的无线传感网络得到迅速发展。无线传感网络是由很多无线传感器节点密集分布组成的,它具有以下特性:各传感器节点位置随机分布,具有自组织特性;各节点共同协作完成数据收集、路由任务,具有很好的协作特性。无线传感网络的这些特性使得它在医疗、环境监测、军事和智能家庭等领域有了广泛的应用。本文从介绍无线传感器网络的发展入手,分析了无线传感器的网络结构,节点结构,节点的限制,网络特点,在此基础上继续分析了无线传感器网络的路由协议以及现有的路由协议分类。     

无线传感器网络覆盖质量远程监控系统设计

无线传感器网络（WSNs）节点散布情况对其工作性能有着很大的影响,所以设计了通信定位平台用于远程监控节点的位置和覆盖质量.WSNs由基于北斗二代（BD2）定位模块、nRF905射频收发器和C8051F310单片机的无线传感器节点组成,网关节点采用询问的方式收集各传感器节点的位置信息,并最终通过北斗一代（BD1）通信卫星传递给远程数据监控中心.系统硬件设备简单,能够被广泛应用于各种远程WSNs的位置监控.     

基于WSNs的医院环境监测系统设计

针对传统医院环境监测系统现场布线难、设备移动性差、测量精度不高的问题,提出了一种基于无线传感器网络( WSNs)技术的医院环境监测系统,并详细介绍了该系统的结构、通信机制及软件实现流程.系统由无线传感器节点依据无线通信机制形成WSNs.在分析影响WSNs能耗的主要因素和现有节能技术基础上,提出了一种基于能量均衡的数据可靠传输算法,即动态能量管理分簇算法( DPMCA),该算法把DPM技术和CA有效结合,有效解决了传统医院环境监测系统中存在的问题.     

基于CC2530的水产养殖监控系统的设计

为了解决传统水质监测方案中遇到的布线困难、成本高等问题,并能实现对水质环境因子的准确测量与控制,介绍了一种基于无线传感器网络的智能监控系统在水产养殖中的应用。选用集数据收发和数据处理于一体的低功耗芯片CC2530,设计了以CC2530为射频收发器的低功耗无线传感器网络节点,实现了对水产养殖水质参数的采集、处理和显示。在IAR开发环境下编写和编译传感器节点程序,实现了无线传感器网络节点之间的数据传输功能。结果表明:该系统各项技术性能指标达到设计要求,而且系统结构简单,数据传输速度快,功能易扩展,具有推广和应用价值。     

一种简易的井下巷道冗余节点部署策略

针对井下巷道狭长、通信环境复杂的情况,提出一种非常简单且易于执行的无线传感器网络节点部署策略—基于等腰三角形的冗余节点部署策略。它能够保证巷道至少被三重覆盖,满足了移动节点的定位要求,同时,节点的冗余部署能够在个别节点失效时仍维持数据的稳定传输。实验环境下测试结果表明：此种部署策略能够在不增加过多监测节点的同时,保证网络的低丢包率,并实现对移动节点的定位。     

一种基于GPS技术的新型无线传感网络节点设计

针对无线传感网络节点定位的需要,文章给出了一种基于高性能先进精简指令集机器（ARM）STM32系列微控制器,GPS模块以及CC2420射频通讯模块构成的新型无线传感网络节点的设计方案,分析了采用STM32微控制器性能优势,以及GPS坐标数据提取方法;文章给出了系统组成设计;重点阐述了节点的硬件设计,以及接收GPS模块数据的处理程序设计。     

Opportunistic sampling-based query processing in wireless sensor networks

High resolution sampling of physical phenomenon is a prime application of large scale wireless sensor networks (WSNs). With hundreds of nodes deployed over vast tracts of land, monitoring data can now be generated at unprecedented spatio-temporal scales. However, the limited battery life of individual nodes in the network mandates smart ways of collecting this data by maximizing localized processing of information at the node level. In this paper, we propose a WSN query processing method that enhances localized information processing by harnessing the two inherent aspects of WSN communication, i.e., multihop and multipath data transmission. In an active WSN where data collection queries are regularly processed, multihop and multipath routing leads to a situation where a significant proportion of nodes relay and overhear data generated by other nodes in the network. We propose that nodes opportunistically sample this data as they communicate. We model the data communication process in a WSN and show that opportunistic sampling during data communication leads to surprisingly accurate global knowledge at each node. We present an opportunistic query processing system that uses the accumulated global knowledge to limit the data collection requirements for future queries while ensuring temporal freshness of the results.     

面向水环境监测的无线传感器网络数据视频基站设计

基于无线传感器网络的水环境监测系统包括数据监测节点、数据视频基站、远程监测中心等三部分,可对水温、pH值、浊度、电导率、溶解氧等水环境参数和重点区域的视频信息进行感知、采集、处理和传输,进而实现对水库、湿地、湖泊、江河、海洋等大范围水域的监测。数据视频基站在监测网络中充当数据监测节点和CDMA网络之间的网关,是整个系统的通信枢纽。本文研究了一种基于ARM-DSP双处理器架构的数据视频基站,并阐述了其硬件系统和软件系统设计。该基站采用ZigBee和CDMA无线传输技术,实现了基站与传感器网络、基站与远程监测中心的双向高效通信,满足了水环境远程实时监测系统的要求,在工业控制、智能家居、医疗监护、智能交通等领域亦具有广阔的应用前景。     

基于无线网桥的注浆远程监测系统

介绍了基于无线网桥的注浆远程监测系统的结构、无线网桥电气连接及安装、系统通信方式。该系统采用PLC作为控制核心,采用大型无线网桥实现局域网之间的连接,实现了对注浆现场数据和视频信号的远程监测。     

输电线路在线监测WSNs优化部署研究

应用于输电线路在线监测的无线传感器网络(WSNs)通常呈长链型,存在跳数多、时延大的问题。引入具备无线公网通信模块的异构节点能够优化WSNs时延性能。考虑网络中传感器节点分布不均匀引起的数据分布不均匀这一普遍现象及其对时延的影响,建立了异构WSNs的最大时延模型;同时考虑网段划分和异构节点部署对时延的影响,提出了一种基于局部搜索思想的网络优化部署方法来优化网络时延。仿真结果表明:上述方法能有效降低网络最大时延,提高网络实时性。     

基于WSN的青藏铁路温度监测系统研究

无线传感器网络综合了传感技术、MEMS技术、无线通信技术和分布式信息处理技术等,能够通过各类集成化的微型传感器,实时、全方位地监测被测对象的信息,通过嵌入式系统对信息进行处理,并通过自组织无线通信网络,以多跳中继方式将所感知信息传送到终端。利用无线传感器网络可以很好地实现对青藏铁路冻土区的无人实时监测和无线数据传输,可以对冻土区铁路工程进行长期、全面、系统的观测,确保青藏铁路安全运营,并对铁路长期运营、维修和养护提供科学依据。