基于博弈论的无线传感网能量均衡模型

提出一种基于贝叶斯博弈的无线传感网能量均衡算法,该算法将每次数据转发过程分解为两个阶段的博弈。第一阶段博弈是指节点结合自身能量水平及参与博弈其他节点的战略,构造静态贝叶斯博弈模型,以最优化期望收益函数的解作为节点参与路由转发数据包的最优决策概率;第二阶段博弈是指源节点与邻居节点根据能量水平及相互战略,构造博弈模型,根据最大化期望收益函数的解,决定双方在博弈阶段的最优转发包数量。仿真实验结果表明,本文提出的算法能够有效地均衡网络的能量消耗,延长网络的生存时间。     

无线传感网之能量篇

讨论了无线传感器网络中的能量问题,从硬件的能量获取,到软件的能量管理,方方面面,凡是涉及到与能量有关的地方,均试图以最佳的手段进行优化.能量是无线传感器网络能否广泛应用的关键问题,解决好无线传感器网络的低功耗,长待机等和能量有关的问题,将会为人们带来一个新的无线传感时代.     

一种基于数据流跟踪的无线传感网能量模型及网络优化

提出了一种基于数据流跟踪的能量模型,通过跟踪数据流在网络中的整个过程来计算全网的能量消耗,是一种不受网络结构限制的普遍适用的能量模型;在此基础上.建立了基于能耗的网络优化模型,针对链式和簇式结构进行了拓扑、功率和路由方面的优化设计,仿真结果证明了理论分析的正确性.     

能量捕获无线传感网的吞吐量最大化路由

能量捕获无线传感器网络(EH-WSNs)具有从环境中捕获能量的能力,可以无限期持续工作,因此具有非常广泛的应用前景。目前已有的大多数EH-WSNs路由方案往往侧重于如何有效地节能,而吞吐量作为EH-WSNs重要的性能指标之一却几乎没有得到考虑。首先建模出EH-WSNs端到端吞吐量最大化路由问题,为 深入了解该问题 提供理论基础,然后提出了一种EH-WSNs端到端吞吐量最大化路由方案。相比最小跳数路由方案,本路由方案能显著提高数据流的端到端吞吐量。     

无线传感网中基于能量矩阵的多簇头分簇算法

在能量异构的无线传感器网络环境下,提出了一种基于能量矩阵的剩余能量预测模型和新的聚簇路由协议。模型中引入卡尔曼过滤算法,协议中节点通过建立相邻节点剩余能量预测机制,使选举簇头节点的概率与节点当前剩余能量直接相关,以均衡节点的能量消耗,延长网络寿命。此外,还通过多簇头方法,提高数据传输可靠性。仿真实验结果表明,LEACH-EM协议在延长网络生命周期和减少能量消耗上比其他协议有了很大改善。     

射频能量捕获无线传感网中占空比最佳的能量源布置方法

无线射频能量传输技术在为下一代无线传感器网络供能方面具有广阔的应用前景。射频能量捕获无线传感网由于能量捕获速率非常有限,通常工作在极低的占空比模式下。因此这类无线传感器网络的一个基本问题就是如何配置给定数量的射频能量源(Energy Transmitters,ETs),从而最大化最糟糕(即具有最低能量捕获速率)节点的能量捕获速率,即最大化其占空比。首先对能量源最优化布置问题建模,为深入了解该问题提供理论基础;然后分别提出了贪婪式ETs布置方法和基于粒子群优化(Particle Swarm Optimization,PSO)的ETs布置方法。仿真结果显示, 相较于均匀布置方法,所提出的两种能量源布置方法能够极大地提高全网最低占空比。     

面向矿井瓦斯监测的ZigBee无线传感网系统设计

针对传统有线传感网在井下进行瓦斯监测存在使用成本高、移动性差及覆盖范围有限等问题,设计了一种面向矿井瓦斯监测的ZigBee无线传感网系统。该系统利用采集节点实时采集井下瓦斯浓度,采用ZigBee协议将瓦斯浓度数据实时传输至汇聚节点,由汇聚节点汇总并传输至嵌入式网关,数据经嵌入式网关解析处理后转发至矿井监控中心,从而实现井下瓦斯监测数据的实时显示。实验结果表明,该系统具有较高的可靠性和较好的实时性,覆盖范围广。     

无线传感网能量监测方法研究

对无线传感网的能量消耗情况进行了研究。提出两种对网络中节点剩余能量进行监控的方法。一种方法基于软件,靠读取最大接收能量指示值判断节点能量的消耗,只适用于节点位置固定情况;另一种方法基于硬件,利用AD采集本地电源供电电压信息,判断节点能量消耗,普遍使用于各种路由拓扑场合。通过硬件实验,证实了这两种方法都能给出整个网络的能量消耗量,并在能量不足时给出提示。     

基于无线传感网的风机应力监测系统

本文介绍了监测风机应力的无线传感器网络体系结构.研究了风机结构,在此基础上对关键点进行了应变片的粘贴.应变传感器主要由前端的应变桥路和后端数据采集系统组成,应变桥路由应变片组成,根据实际工程要求可以将桥路搭配成全桥或半桥等不同桥路.本文阐述了测量桥路原理、应变片粘贴方法及组桥线路连接方式,同时,设计了上微机数据采集软件...     

无线传感网最大剩余能量索引数据分发算法

提出一种基于索引和局部存储的（Index and Local Storage—based,ILS）数据分发算法MREIB—DD。对于ILS类型的数据分发算法,一个事件的监测数据被存储在该数据的监测节点或监测节点的邻居节点。一个存储节点仅当接收到一个来自Sink的查询,才把监测数据发送至Sink。MREIB-DD算法选择网络中有最大剩余能量的节点存储索引信息,传感器节点监测到数据时向索引节点发送该数据的有关索引信息。用户的查询信息先到达索引节点,索引节点把查询转发到数据存储点,存储点对查询进行响应。此算法避免了感知数据的网内传输和查询泛洪带来的开销,分析表明该算法性能优于GHT—DCS算法而复杂度增加较少,是能量高效的数据分发算法。     

TOSSIM:无线传感器网络仿真环境

无线传感器网络仿真受到学术界和工业界越来越广泛的重视。分析了基于无线传感器网络嵌入式操作系统的仿真环境TOSSIM的系统结构;并与基于通用网络仿真环境ns-2的无线传感器网络仿真方法进行了对比;指出了基于嵌入式操作系统的仿真方法的优势;提出了无线传感器网络仿真环境必须具备的五项关键特性。     

P-TOSSIM：一个基于TinyOS传感器网络的任务调度仿真程序

目前TOSSIM每次只能启动一个仿真应用程序。通过修改TOSSIM源代码实现了同时仿真多个TinyOS应用程序,并在此基础上实现了传感器网络任务调度的仿真,P-TOSSIM。利用P-TOSSIM 可以同时仿真整个无线传感器网络应用系统中的所有应用程序。     

基于无线传感器网络的事件触发监测系统设计

针对无线传感器网络在事件触发类监测中的应用,提出了在该类应用中的解决方案.分析归纳了无线传感器网络在事件触发类监测中的应用需求,提出了满足该需求的无线传感器网络布设方法及采取的路由协议与数据聚合算法.分析了两种布设方式的优缺点,确定了事件触发监测系统采用非冗余布设方式;路由协议采用改进的APTEEN算法,改进了阈值和休眠策略;数据聚合在簇头节点进行,将来自簇内节点的多个数据包在网络层聚合为一个数据包后传送给基站.实验结果表明了该解决方案的有效性.     

基于无线传感器网络的防盗监测系统设计

无线传感器网络由于自身资源受限,不可能存在一种解决方案适合所有的应用.对无线传感器网络在防盗监测这一类的应用特点进行了总结,提出了在具有该类特征的应用中无线传感器网络宜采取的部署实施方案和物理层与MAC层协议、路由协议、数据采集、节点定位、数据融合、时间同步算法,并在实验环境中进行了验证.为应用特征与此类似的应用提供了解决思路.     

一种用于水质监测的WSNs节点的设计与实现

提出了一种基于无线传感器网络的水质监测传感节点设计方案,该节点由传感器模块、主处理器模块与无线通信模块和能量供应模块组成,其中传感器模块采用独立的模块结构,与主处理器之间由RS-485总线相连,主处理器与无线通信模块是以符合IEEE 802.15.4协议的CC2430芯片为基础设计的。多个传感器节点采用Zig Bee协议栈实现自组网,从而构建一个参数设置灵活、节点布置快速的水质自动监测系统。     

基于ZigBee无线传感器网络网关的设计与实现

给出了基于Zig Bee的无线传感器网络（WSNs）网关节点的软硬件设计与实现方案。网关节点以ARM9嵌入式处理器ARM966E-S为核心,uC／OS-Ⅱ为嵌入式实时操作系统,配以内置TCP／IP协议的GPRS模块作为网络数据出口和CC2420无线收发模块。实验结果表明：网关节点工作可靠,能够较好地满足低功耗和实时性的要求。     

Post-order based routing & transport protocol for wireless sensor networks

In this paper, we propose a lightweight, application independent transport protocol for communication of the nodes belonging to a wireless sensor network (WSN) with the nodes belonging to a local area network. The framework consists of a novel downstream routing scheme and a well-known tree based upstream routing protocol for WSNs. The downstream routing protocol leverages Post-order Numbering (PN) of sensor nodes in the collection tree network formed and maintained by the upstream routing protocol. Through the proposed transport framework, using a technique similar to NATing, we achieve a seamless integration of WSNs and IP networks. The proposed protocol was not only evaluated by extensive simulations, but also implemented on a real test bed to show its practical deployability. We built our test bed around a small Wireless Distribution System (WDS) consisting of two laptop computers and eight Micaz motes attached with MTS300 sensor boards. We connected one of the computers in WDS via Ethernet to the LAN while the other operated as a server with a serial forwarder. A gateway board was attached to the second computer via a USB port which enabled it to function also as a base station for the WSN. A distinct advantage of the proposed framework is that an IP client can directly communicate with a sensor node through its base station.     

无线传感器网络的便携式用户接口设计与实现

针对传统有线数据采集系统的不足,提出了一种基于蓝牙通信的无线数据采集用户接口的设计。阐述了系统结构、工作原理,讨论了本设计中实现的蓝牙模块与网关节点连接、蓝牙通信的建立、蓝牙通信的自动收发数据及数据波形显示等技术。该设计具有很好的便携性、移动性、灵活性和可扩展性,解决了短距离模块化机器人的无线通信问题,简化了机器人无线通信的设计,增加了通信的可靠性。     

基于无线传感器网络的公共设施监测系统设计

为解决公共设施管理维护困难的问题,提出了基于无线传感器网络技术的公共设施监测系统设计方案.分析了公共设施监测管理网络的系统结构,确定了网络协议,提出了系统的数据采集、数据融合和时间同步算法.数据采集算法为当公共设施未被盗时,汇聚节点定期与其通信;被盗后,公共设施主动发送报警信息.数据融合算法为节点在转发报警信息前判断此信息是否重复收到,如果是则不予转发,时间同步算法为汇聚节点在数据采集的同时对各终端节点进行时间同步.实验结果表明了系统的有效性.