面向无线传感器网络节点定位的移动锚节点路径规划

节点定位是无线传感器网络技术研究的一个基本问题,大多数无线传感器网络的应用和中间件技术都需要节点的位置信息.目前比较实用的定位方法是利用一些移动锚节点(如安装有GPS)根据有效的规划路径移动,通过发送包含其自身坐标的信息来定位其他节点,该方法不过多地增加无线传感器网络成本,还可以获得较高的定位精度.在该方法中,移动锚节点的路径规划问题是需要解决的基本问题.主要研究移动锚节点的路径规划问题,把图论引入到无线传感器网络节点定位系统.把无线传感器网络看成一个连通的节点无向图,路径规划问题转化为图的生成树及遍历问题,提出了宽度优先和回溯式贪婪算法.仿真实验和真实系统实验结果表明,该方法能够很好地适应无线传感器网络节点随机分布的节点定位,可以取得较高的定位精度.     

移动式无人值守WSN抗干扰技术研究

研究无线传感器网络抗干扰优化问题.由于无线传感器网络分布防篡改能力较弱,使得无线传感网络易收到不同程度的攻击,针对上述问题,提出了一种移动式无人值守传感器网络抗干扰技术.方法主要在第三方可信收发器基础上,依据无线传感器网络的随机跳跃模型,使得所有的传感器只在某一个区域内移动,利用传感器的移动性能,允许被侵入的传感器在遭到网络攻击侵入后能够迅速的恢复安全合理状态.仿真结果表明,提出的合作化方案技术需要的系统开销很小,可通过全面部署的方式实现,是一种有效的网络抗干扰方法.     

使用移动终端作为SINK节点的无线传感器网络

无线传感器网络由传感器节点,接收发送器(SINK),因特网以及用户管理节点组成.传感器节点通过SINK节点与因特网进行交互.在目前的无线传感器网络中,SINK节点是固定的,而且多采用有线的方式与因特网进行连接,这种方式已经限制了无线传感器网络的发展,这时需要一种具有良好移动性的SINK节点来为网络服务.本文提供了一种将移动终端与SINK节点相结合的实现方法,并且通过这种结合实现了将通信网和无线传感器网络结合起来.     

基于无线传感器网络的移动数据库体系结构的研究

无线传感器网络数据需要数据库的管理,用户有随时随地查询数据的要求,提出了一种基于无线传感器网络的移动数据库,它为三层体系结构,介绍了无线传感器网络普通节点层、汇聚节点处移动数据库服务器端和移动客户端这三层的功能组成.     

Sink节点自适应位置更新在无线传感器网络中节能的优化

在无线传感器网络中,移动Sink节点可用于平衡无线传感器网络节点的能量消耗,降低无线传感器网络中的能量消耗;但是,Sink节点颇繁的位置更新又会导致传感器网络节点的能量消耗和数据流传输中的阻塞;提出了一种新的解决方案--自适应移动Sink节点的位置更新算法(ALURP),以解决此问题;当一个Sink节点移动时,它只需要在一定小范围空间中进行信息更新而不是以往的在整个网络中;理论分析和研究表明,这种设计方案会减少消耗在每个传感器节点上的能量,也缓解了无线传输数据流中的拥挤,可在大型无线传感网络中使用.     

水下移动无线传感器网络拓扑

水下移动无线传感器网络是当今世界各国的研究热点之一. 水下复杂环境以及传感器节点移动特性使得水 下移动无线传感器网络拓扑具备了动态演化性, 同时, 水声通信也对水下移动无线传感器网络的可靠性产生了一定 影响. 首先归纳分析水下移动无线传感器网络国内外的研究现状及进展, 并剖析了水声通信对水下移动无线传感器 网络拓扑的影响; 然后凝炼出3 个科学问题, 重点论述了拓扑生成、拓扑愈合及拓扑优化; 最后对未来研究方向进行 了展望, 以期为该领域的深入研究提供清晰的思路.

     

基于遗传算法的无线传感器网络巡航覆盖最小移动节点数研究

被监测环境的状态可以使用无线传感器网络的有效感知.本文使用无线传感器网络巡航覆盖模型实现了建筑能效监测过程.为降低基于无线传感器网络巡航覆盖模型的数据采集系统构造和维护成本并降低系统复杂度,采用MTSP问题对无线感器网络巡航覆盖最小移动节点数问题建模,提出了无线感器网络巡航覆盖最小移动节点数快速求解算法并使用遗传算法实现了快速求解算法.实验结果表明,本文提出的方法快速有效,而基于遗传算法的快速求解算法的实现可以快速确定无线感器网络巡航覆盖最小移动节点数上界.     

无线传感器网络的研究进展

随着传感器技术、嵌入式计算技术、分布式信息处理技术和通信技术的迅速发展,无线传感器网络应运而生.由于无线传感器网络的广阔应用前景,它已经成为21世纪的一个新研究领域,在基础理论和工程技术两个层面向科技工作者提出了大量挑战性问题.从2000年开始,国内外无线传感器网络的研究日趋热烈,取得了大量研究成果.从无线传感器网络的网络通信技术、基础设施技术、中间件技术、数据管理技术、节点及其嵌入式软件技术等5个方面系统综述了无线传感器网络的研究进展,讨论目前存在的问题和需要进一步研究的方向,并提供了广泛的参考文献.     

无线传感器网络中负载均衡的sink节点移动策略

在无线传感器网络中,部分传感器节点由于担任过多数据中转任务,需要消耗较多的能量.使其过早死亡.缩短了网络的寿命.本文提出基于sink节点移动的策略.将感知区域分割成有限个虚拟单元格,并以每个虚拟单元格的中心作为sink节点的备选移动位置.然后,通过解线性规划问题确定sink节点的移动位置和停留时间.通过此方法.在一定程度上均衡了传感器节点的负载.延长了网络寿命.     

移动性无线传感器网络de研究

随着无线传感器网络研究的深入,其应用愈加广泛,固定的网络结构已无法满足新增的需要,移动节点的引入扩展了无线传感器的应用领域,也带来了技术上的挑战.本文介绍了一些移动性无线传感器网络的典型协议,主要关注MAC层的节能算法,以便于无线传感器网络MAC层协议的进一步研究和改进.     

联合无线充电与数据收集的移动充电装置多目标路径规划算法

针对无线传感器网络节点资源有限导致数据收集不完整和时效性差的问题，建立了联合无线充电和数据收集的移动充电装置（MCD）多目标路径规划模型，提出了一种基于贪心策略的联合无线充电和数据收集的MCD路径规划算法(PPGS)。首先，对监测区域采用基于正六边形的无缝划分策略，有效减少了MCD的访问单元数；然后，利用马尔可夫模型预测节点能量和数据采集量等参数，在此基础上预估了MCD锚点最小停留时间和最长等待时间。与现有时延受限移动式能量补充算法(DCMEC)和基于网格的移动装置调度算法(GBA+MDSA)相比，所提算法具有复杂度较低，且无需事先知道节点和锚点实际位置信息的优势。仿真结果表明：PPGS能以较少的MCD保证无线传感器网络数据收集的完整性和时效性。     

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。     

移动无线传感器协作网络的中断概率性能研究

随着物联网技术的发展,移动无线传感器协作网络成为了研究热点。但是由于信道的开放性,移动无线传感器协作网络的性能研究较为复杂。在N-Nakagami信道下,建立了移动无线传感器协作网络模型,设计了两种发射天线选择(Transmit Antenna Selection,TAS)方案,研究了移动无线传感器协作网络的中断概率(Outage Probability,OP)性能。移动无线传感器协作网络采用放大转发策略,针对最佳TAS方案和次最佳TAS方案,分别推导了系统中断概率的闭合表达式。然后,通过不同条件的Monte-Carlo仿真,验证了系统的中断概率性能。仿真结果表明理论值很好的拟合了Monte-Carlo仿真值,其正确性得到了验证;增加发射天线数可以很好的改善系统的中断概率性能。     

无线传感器网络安全存在的问题和对策

无线传感器网络是一种全新的信息获取和处理技术,由于其通常自行的运作,不需要人员进行职守,因此无线传感器网络的安全存在较大的威胁,本文在无线传感器网络潜在威胁的基础上,从物理层、链路层和路由层三个方面,对无线传感器网络安全存在的问题和对策,进行了深入的研究,希望能给实际的无线传感器网络建设,提供一定的参考.     

无线传感器网络的节点部署问题研究

节点部署决定了网络所能提供的感知服务质量,是设计和规划无线传感器网络的关键问题之一。围绕该问题介绍了四种传感器节点感知模型,并阐述其特点;根据节点是否具备移动性,将部署策略分为静态部署、移动部署和混合式网络部署,评述了具有代表性的典型算法及其思想;然后对网络部署评价性能指标进行了叙述与分析。最后结合国内外研究情况,对未来研究工作的发展方向进行了探讨与展望。     

无线传感器网络数据收集算法研究

对于无线传感器网络而言,可靠的数据收集是推进其大规模应用的关键,本文引入了移动传感器网络解决静态传感网络中的通信中断问题.针对移动传感器网络的数据收集,提出了数据收集的分类,分析了移动节点不同移动模式对网络数据收集的影响,比较了移动节点受控移动路径对比固定移动模式的优势,最后介绍了典型的移动节点受控移动的路径规划算法.     

能量有效和延迟敏感的无线传感器网络数据收集协议

利用移动Sink进行数据收集是无线传感器网络数据收集的一个趋势。本文提出一种能量有效、延迟敏感的移动数据收集协议（Energy—efficient and Delay—Sensitive Data Gathering Protocol for Wireless Sensor Networks,简称EEDS）。EEDS中,移动Sink在网络中穿行,从代理节点收集传感器节点监测到的数据。为了减少数据收集的延迟,采用类TSP（Traveling Salesman Problem）的解决方法,确保移动Sink在各个代理节点中收集数据时,始终选择一条最短路径在网络中行走。模拟仿真表明,提出的数据收集协议在延长网络生命周期以及减少数据收集延迟方面都有显著的优势。     

A grid-based coverage approach for target tracking in hybrid sensor networks

Most existing work on the coverage problem of wireless sensor networks focuses on improving the coverage of the whole sensing field. In target tracking, the interested coverage area is the emerging region of a motorized target, not the whole sensing field. As the motorized target moves, the emerging region is also dynamically changed. In this paper, we propose a grid-based and distributed approach for providing large coverage for a motorized target in a hybrid sensor network. The large coverage is achieved by moving mobile sensor nodes in the network. To minimize total movement cost, the proposed approach needs to solve the following problems: the minimum number of mobile sensor nodes used for healing coverage holes and the best matching between mobile sensor nodes and coverage holes. In the proposed approach, the above two problems are first transformed into the modified circle covering and minimum cost flow problems, respectively. Then, two polynomial-time algorithms are presented to efficiently solve these two modified graph problems, respectively. Finally, we perform simulation experiments to show the effectiveness of proposed approach in providing the coverage for a motorized target in a hybrid sensor network.     

用于移动汇聚节点的自适应数据采集策略

移动汇聚节点用于无线传感网络信息采集,可以提高网络能效性,延长网络生命期。研究了四轴飞行器携带 移动汇聚节点,该节点可采集地面无线传感网数据。通过分析汇聚节点空中移动特性,探讨了低功耗无线数据采集 时,移动轨迹、速率和高度与移动汇聚节点能够发送的数据量的之间的理论约束条件。在满足约束条件前提下,提出 基于数据量局部最优化策略,用以控制移动汇聚节点移动路径。在仿真环境中,详尽分析了这种数据采集策略下逗留 时间与移动轨迹、速度和高度等之间的关系,为这类应用莫定了理论基础。