基于故障节点无线传感网络的数据汇聚算法

核辐射环境的影响和节点能量的有限性,导致无线传感网络(WSNs)节点容易发生故障,如何在基于故障节点WSNs的环境实现有效的数据汇聚已成为研究热点。首先,研究了核辐射对节点射频通信能力的影响,并提出基于核辐射约束下的WSNs的数据汇聚DGP-RA算法。在DGP-RA算法中,节点具有射频和声通信的双通信模式。DGP-RA算法基于奖惩机制,并结合D-S证据理论DST和假设检验理论,识别因核辐射影响而无法通信的故障节点,然后再适应地切换通信模式,抵御辐射影响。仿真结果表明,提出的DGP-RA算法有效地提高了数据传输效率,降低了能量消耗。     

基于盲均衡算法的网络大数据异常节点检测

网络大数据具有复杂性、多样性,其在流动期间容易出现异常节点。工作人员需采用智能性能检测的方式,才能减少网络故障问题的发生。相关部门基于网络大数据提出了异常节点的检测方法,采用传感序列采集模型,应用盲均衡算法提取网络环境中的噪声均值,以展现网络大数据异常节点的特征。基于此,文中结合实际,简要分析了盲均衡算法,阐述了基于盲均衡算法的网络大数据异常节点检测方法,以期为相关部门的工作提供支持。     

WSNs中优化移动信宿路径的数据收集算法

收集数据是部署无线传感网络(WSNs)的根本目的。采用移动信宿策略可有效缓解WSNs的能耗问题,信宿的移动路径是该策略的关键。为此,提出基于伪驻留点的数据收集(VRDC)算法。VRDC算法先依据驻留点规划信宿路径,再依据路径选择伪驻留点(VRPs)。VRPs可通过一跳直接向移动信宿传输数据,而其他的节点则将数据传输至最近的VRPs,进而减少传输跳数,降低能耗。仿真结果表明,提出的VRDC算法能有效降低能耗,并平衡节点间的能耗。     

基于MCL算法的无线传感网络节点定位技术

介绍了Monte Carlo（MCL）定位算法在无线传感网络节点定位中的应用,对MCL算法的位置估计、位置预测、位置滤波等方面进行了详细说明,针对算法中存在的初始位置不确定的问题进行了改进,并对算法进行了简化。     

基于改进单锚节点的无线传感器网络节点定位算法

节点定位是无线传感器关键技术之一,针对固定多锚节点方法定位精度低的缺陷,为了提高无线传感器的定位精度,提出了一种基于改进单锚节点的无线传感器网络节点定位算法(SFOA-SVM)。首先采用单移动锚节点在无线传感器网络中移动,构建无线传感器定位模型的学习样本,然后采用SVM构建节点定位模型,并采用渔夫捕鱼算法模拟渔夫捕鱼行为找到最优SVM参数,最后采用仿真实验测试节点的定位性能。结果表明,相对于其它定位算法,SFOA-SVM提高了无线传感器节点的定位精度,具有一定的实际应用价值。     

物联网故障设备检测系统的设计与实现

物联网环境下的设备相对复杂,人工检测成本过高,故障检测误差较大,因此,设计并实现了一种基于物联网的故障设备检测系统。系统通过采集模块获取故障设备的实时参数,利用控制器为SIM900B的GPRS通信模块实现各模块间信息的传输,采用核心芯片为S7-200型PLC的检测诊断模块,对故障设备信息进行分析和处理,判断故障产生的原因和位置,实现对故障设备的实时管理和诊断。软件设计过程中,对基于物联网故障设备检测系统的流程进行了详细分析,并给出无线传感节点接收和处理故障设备数据的程序代码。实验结果表明,所提系统具有很高的可行性及实用性。     

WSNs中基于节点能耗特征的入侵检测模型研究

为了解决无线传感器网络中的拒绝服务攻击问题,利用传感器节点能耗特征,提出了基于能耗特征的无线传感器网络入侵检测模型。采用能耗检测的方式,利用马尔科夫模型为节点建立能耗预测模型,并且对节点能耗变化进行相关性检测,综合判断节点行为是否存在异常。仿真结果表明,该模型对节点的入侵行为具有较好的检测效果。     

基于故障检测的WSAN分布式故障恢复策略

介绍一种在反应节点发生故障后,对内部网络连通性造成影响的情况下,重新恢复网络通信的策略。首先用基于连通决定集的方法对故障节点进行检测,判断故障是否对网络连通性造成影响,根据结果决定是否启动故障恢复过程,在恢复过程中,根据规则的优先级,对故障节点的邻居节点进行选择,从而选择适合替换故障节点的候选者。     

多功率移动锚节点辅助的分布式节点定位方法

提出了一种移动锚节点辅助的分布式定位算法.与以前的基于移动锚节点的定位算法不同,此算法不需要任何测距技术支持.它是利用移动锚节点的功率控制,即以不同的发射功率发射信标信号,接收到信标信号的未知节点将这些信标信息转化为一系列二次不等式约束,然后通过凸优化技术求解这些不等式组来逼近未知节点位置的最佳估计.仿真结果表明,提出的距离无关的定位算法可适合实际定位情况且具有较高的定位精度.     

rDFD: reactive distributed fault detection in wireless sensor networks

Generally, fault detection approaches pursue high detection accuracy, but neglect energy consumption due to the high volume of messages exchanged. Therefore, in this work we propose a reactive distributed scheme for detecting faulty nodes. The scheme is able to detect transient and permanent faulty nodes accurately by exchanging fewer messages. In existing fault detection schemes, nodes exchange too many messages after every specific interval to detect suspicious node. However, in the proposed scheme comparatively much less messages are exchanged within a limited geographical area around the suspicious node only and that too when the node suspects its own readings. In the proposed scheme, each node exploits the temporal correlation in its own readings to detect any suspicious behavior. In order to confirm its status, the suspicious node communicates with its immediate neighbors who may be locally good or possible faulty with a certain level of confidence. Thus, the scheme utilizes the strength of both spatial and temporal correlation to find faulty nodes. Also, a confidence level is assigned to each correlated neighbor of suspicious node in order to enhance the detection accuracy. The ns-2 based simulation results show that our scheme performs better by reducing communication overhead and by detecting faulty nodes with high accuracy as compared to existing approaches.     

一种新的分布式协作能量检测算法

针对集中式协作能量检测算法严重依赖中心节点的问题,提出了一种基于一致滤波器的完全分布式的协作能量检测算法.该算法不需要中心节点,次用户可以通过与其邻居次用户进行局域的数据交换,实现基于数据级融合的协作频谱感知.仿真结果表明,该算法比现有的集中式协作能量检测算法优越,能够实现安全的频谱感知.     

基于移动锚节点的无线传感网络节点定位算法

在无线传感网络定位算法中,锚节点位置决定了节点定位精度。为此,提出基于高斯-Markov模型的移动锚节点的节点定位(GM-MAL)算法。GM-MAL算法基于高斯-Markov移动模型,提出自适应锚节点的移动路径规划,通过速度调整策略、垂直平分线策略、虚斥力策略以及虚引力策略规划路径。在定位阶段,将非凸优化问题转化为双凸形式,再利用交替最小算法(AMA)求解,进而获取更短的锚节点移动路径。实验数据表明,引入虚引力策略提高了路径规划精度,覆盖了更多的监测区域。此外,相比于线性算法,GM-MAL的定位精度得到提高。     

可靠的机会网络自私节点检测算法

针对现有机会网络自私节点检测算法没有考虑节点收到错帧和节点脱离通信范围监听失败的情况而影响检测准确性的问题,提出一种可靠的自私节点检测新算法——RSND。采用基于跨层监听机制的错帧解析、基于节点相遇的信息挖掘和基于RSSI的节点距离估计3种新机制消除错帧和节点脱离通信范围监听失败对节点自私性检测的影响,提升检测可靠性。理论分析证明了RSND算法的有效性,仿真结果显示,相对于现有的基于2-ACK的自私节点检测算法和Watchdog检测算法,新算法的自私节点检测准确率和网络吞吐量至少提高了6%和4%。     

Multihop routing with static and distributed clustering in WSNs

Wireless Networks - Nowadays, Wireless Sensor Networks are one of the fundamental infrastructures for IoT technology. Although WSN has been researched for a decade, providing energy efficiency for...     

基于压缩感知的配电网电压暂降故障节点检测

以往使用的阻抗法、行波法受到不完全电压暂降故障信号的影响,导致相角变化幅度检测结果不精准,从而影响对故障节点的检测效果.对此,文中提出了基于压缩感知的配电网电压暂降故障节点检测方法.根据电压暂降信号的幅值、时长和相位跳变情况,对电压暂降信号进行稀疏性分析,实现对信号的压缩采样;建立测量矩阵,减小检测信号的尺寸,完成信号...     

分布式MIMO系统中最优检测的简化算法

在V-BLAST结构的分布式MIMO系统中,针对发射天线地域上的分布性所引起的发射符号异步到达接收天线的问题,提出了一种接近最优检测性能简化算法。该算法首先遍历部分码元符号,且每次遍历时都使用分布式排序干扰抵消算法检测剩余符号,然后对得到的符号候选集进行搜索,恢复发送信号。莱斯衰落信道下的计算机仿真表明,该算法对接收端天线数目没有要求,且在获取接近最优检测性能的同时,有效地降低了计算复杂度。     

WSNs中基于无人机的强健节点定位算法

通过移动无人机(UAV)收集无线传感网络数据的方案已受到广泛关注,将感测的数据与产生此数据的传感节点位置关联起来是十分必要的。为此提出了基于无人机的强健节点定位算法(UAV-NL)。UAV-NL算法将UAV位置作为未知信息。传感节点接收由UAV在随机位置传输的beacon包,并记录接收信号强度指示(RSSI)矢量;通过理论推导2个RSSI矢量的范数距离与这2节点距离的线性关系;最后,通过RSSI值测距,并利用半定规划(SDP)算法估计节点位置。仿真结果表明,提出的UAV-NL算法即使在噪声信道条件下仍具有高的定位精确度。