Mesh结构无线传感器网络中的自适应跳频机制

提出了一种用于Mesh拓扑结构无线传感器网络的自适应跳频算法,网络中的节点根据邻居的连接信息选择自己与邻居通信的备用信道,一旦当前信道质量变差,通信双方放弃当前信道,使用备用信道进行通信,从而提高了网络的可靠性. 算法有效地利用了多信道进行通信,在网络密度不太大且网络拓扑变化不频繁的情况下是有效的.      

智能家居网络自适应跳频技术研究

在智能家居网络环境下,为了提高无线通信过程中的抗干扰能力,将无线跳频技术中接收信号强度指示(received signal strength indication,RSSI)阈值判断跳频广播技术和丢包数粗同步跳频算法相结合,提出一种新型的无线跳频方案.主从节点在通信阶段计算连续丢包数,达到预设值时对信道RSSI采样取均值,超过阈值则进入频率切换阶段.结果表明,该方案可以准确及时监测到通信干扰,并且能够避免非频率干扰因素引起的跳频,比当前的跳频方案有效性更高、切换时延更短.     

基于多信道的MAC层协议在无线传感器网络中的应用

摘要：随着无线传感器网络在工业测控,医疗监护和智能建筑等领域的迅速发展,使用单一信道和信道竞争的MAC层协议已经很难满足这些应用的低功耗、抗干扰、高可靠性和可预测可控制时延等要求.基于多信道的MAC层协议是满足这些应用要求的一个重要手段.本文提出了系统的对多信道MAC层协议的分类方法,并总结和比较了到目前为止在无线传感器网络多信道MAC层协议方面的主要研究工作和国际标准化协议的研究进展,最后提出了在这个领域的若干研究课题和发展方向.     

无线传感器网络自适应MAC协议

在无线传感器网络中,为降低能耗,常采用低占空比工作模式,但较低的占空比会增加时延。本文针对簇型传感器网络,以低能耗和低时延为目标,提出一种动态占空比的自适应MAC协议(dynamic adjust multiple access control,DA-MAC)。在网络负载较小时降低占空比,让节点相对长时间处于睡眠状态以节省能量,而在网络负载较大时增加占空比,使节点相对长时间进入活动状态。试验结果表明,相比LEACH和E-TDMA,DA-MAC协议能显著提高网络吞吐量,并降低时延,减少能耗。     

基于双簇头的无线传感器网络多跳路由协议

针对无线传感器网络分簇路由协议中簇头节点负载过重的问题,提出一种基于双簇头的多跳路由协议,该协议基于LEACH产生主簇头,然后根据节点的剩余能量及其与主簇头的距离产生副簇头,以负责数据转发的任务,减轻主簇头的负载,并在各副簇头之间形成簇间路由,将数据以多跳的方式传送到基站.仿真实验表明,与LEACH相比,该协议较好地均衡了网络的能量消耗,延长了网络的生命周期.     

可多跳预约信道的无线传感器网络MAC协议——CRMAC

针对无线传感器网络的特点,提出低能耗低延时的无线传感器网络MAC协议--CRMAC.该协议将节点工作时间分离为信道预约时间和数据发送时间.在信道预约时间里,有数据发送的节点发送预定信道帧通知多跳的转发节点,确定节点的数据发送时间框架.在数据传送时间里,只有需要发送或接收数据的节点被唤醒,而其它节点保持睡眠状态.     

基于无线传感器网络的MAC层协议的研究

无线传感器因其巨大的应用前景而受到学术界广泛关注,无线传感器网络媒体访问控制的研究已经成为无线传感器网络中的研究热点。本文在分析无线传感器网络的MAC设计中需要考虑的问题的基础上,对近几年提出的几种典型MAC协议进行了深入探讨,并讨论了其在实际中的应用,最后提出了无线传感器网络MAC协议的发展方向。     

无线传感器网络研究综述

无线传感器网络作为计算、通信和传感器三项技术相结合的产物,是一种全新的信息获取和处理技术,目前成为计算机科学领域一个活跃的研究分支。     

一种无线传感器网络低延时信道接入协议

针对无线传感器网络S-MAC协议中的延时问题,提出并设计了一种新型的MAC协议——LD-MAC协议。该协议采用提前预约多跳传输节点的方法,实现数据分组的快速转发,减少数据分组在网络中的延时,在一定程度上解决了节点早睡的发生。同时由于数据分组的快速转发,减少了节点的能耗。仿真实验表明：LD-MAC协议能够较好地降低能量消耗和数据传输延时。     

无线传感器网络扩张型时间同步协议

针对无线传感器网络时间同步问题,提出扩张型时间同步协议.协议采用尽可能同步的思想,建立节点对信息交互模型,可同步节点对通信范围并集内所有节点.算法提供多跳同步方案,采用分布式贪婪算法选取最合理的同步节点对.单跳同步实验表明,算法可扩大单跳同步范围并提供准确的时间信息;多跳同步实验表明,算法具有更高的多跳同步精度;MATLAB仿真结果证明,协议可减少同步节点数量并节省网络同步能量消耗.     

用于工业控制系统的无线网络通信MAC协议的研究

无线网络技术已被广泛的应用在工业控制系统中,介质访问控制(MAC)协议作为工业控制系统无线网络通信的底层基础,是保证无线网络高效通信的关键协议.针对搭载多收发器无线终端的工业控制系统设计了一种能源有效的MAC协议—MH-MAC,该协议可根据不同网络环境和应用的需求,灵活地配置信道分配方案和介质访问策略,采用MH-RS调度算法来协调多个收发器高效工作.最后与B-MAC协议进行了比较分析,实验表明MH-MAC协议在提高网络带宽、降低传输时延、增加网络吞吐量和减少能量消耗等方面明显优于B-MAC协议,具有良好的可扩展性和实际应用价值.     

无线传感器网络功率控制技术及NS2仿真

无线传感器网络在工业控制领域具有广阔的应用前景.论述了无线传感器网络中的功率控制技术,包括链路层、网络层的相关协议和应用层的数据融合等技术.基于NS2平台,使用MITuAMPS扩展,仿真模拟了leach和leach-c协议的运行,分析了2种协议下的网络节点生存个数及各节点能量消耗随着时间变化的趋势,为无线传感器网络应用于工业控制提供了一种功率控制的模拟分析方法.     

基于CC2530的无线温度传感网络的设计

针对高温恶劣的工业生产环境,阐述了一种基于CC2530的片上温度测量解决方案,设计了以K型热电偶和模数转换芯片MAX6675为温度采样模块的无线温度传感网络。将ZigBee技术应用到分布式温度测量,硬件上以CC2530芯片为核心,克服了有线网络的局限性,测温精度较高。实验结果表明,系统运行实时、稳定、精确,测温误差保持在2℃以内,满足实际工业现场需求。     

基于模糊集合的无线通信跳频扩谱方法

为解决无线通信抗干扰性能，笔者讨论了不同于依赖伪随机码的基于模糊集合的无线通信跳频扩谱方法．介绍了可加性模糊系统通过数据来学习规则并起到伪随机数发生器(PN)的作用，由均匀分布随机数发生器提供训练样本，自适应模式可学习当前样本与以前样本之间的联系并将其以模糊规则形式编码．讨论了模糊系统的输入模糊集、模糊规则及自适应规则产生的方法，基于模糊集合的无线通信控制器设计．仿真结果表明模糊系统具有较低的X^2值，因此可提供均匀的或“随机”的无线通信传输频带．     

基于SMAC的传感器网络MAC协议移动性支持研究

通过理论分析及大量的仿真实验验证,深入研究了采用低占空比技术的SMAC协议在移动应用中出现的问题,指出SMAC协议受移动性影响的主要原因是移动节点不能及时地和调度不同的节点实现同步,并总结了SMAC的调度同步机制不适应移动性的具体表现,提出了基于改进SMAC协议调度同步机制以实现其对移动性支持的方法。     

基于地理位置划分的无线传感器网络分簇算法

利用分簇算法延长无线传感器网络的生命周期是一个研究热点。基于经典的LEACH路由算法,提出了改进：主要体现在对节点地理位置的划分和在成簇过程中考虑传感器节点的剩余能量以及簇头与非簇头之间的距离。最后用Matlab对LEACH算法和改进后的算法进行仿真,证实了改进后的算法在网络生存时间上比LEACH算法有了很大提高。     

基于概率覆盖模型的无线传感器网络密度控制算法

密度控制是一种常用的提高大规模无线传感器网络生命周期的方法,目前的密度控制算法大多基于0～1覆盖模型,而在实际的应用环境中概率覆盖模型能够更准确地定义网络覆盖能力. 所提出的一种基于概率覆盖模型的密度控制算法,能够在保证足够的网络覆盖能力的前提下,关闭掉冗余节点,减少网络的总能量消耗.     

无线传感器网络MAC层数据融合的研究

随着无线传感器网络的广泛应用,有限的传输、计算资源和有限的带宽限制了其发展.针对这一问题,研究了MAC层的融合所节省的网络资源,并提出一种无线传感器网络的新型扇形分块模型.研究表明,网络中节点能耗随着监测区域的扩大而减小.