一种无线传感器网络自适应休眠算法的研究

降低无线传感器网络的能耗一直是迫切解决的问题。通过对无线传感器网络节点能耗分布情况的研究,发现对无线传感器网络节点休眠,可以减少节点收发能耗。针对降低无线传感器网络节点能耗的问题,文中基于多因素、多层次的层次分析法,设计了一种无线传感器网络自适应休眠算法(AHP休眠算法)。实验表明该算法依据信息采集需求和节点剩余能量自适应控制网络节点的休眠和收发,与传统的RS休眠和定时休眠算法对比,提高了节点能量的利用率,延长网络生命期。     

无线传感器网络中一种改进的leach协议

无线传感器网络路由协议设计的主要目标就是尽可能高效的利用传感器节点能量来延长无线传感器网络的生存时间。本文分析了经典的分层路由协议—leach协议,对选择簇头的门限值进行了重新定义,考虑了传感器节点剩余能量和此节点最近未当选为簇头的轮数,并对每个簇内成员的数量进行了限制,为进一步节省能量消耗在簇头到基站之间还使用了多跳通信。MATLAB仿真结果表明,改进的路由协议比leach协议更有效的利用无线传感器网络传感器节点的能量,延长了网络的生存时间。     

一种无线浮标传感器网络覆盖优化算法的研究

无线浮标传感器网络是无线传感器网络应用于海洋监测领域的典型方式,而网络覆盖问题是衡量无线浮标传感器网络工作性能的重要指标之一。文中主要研究了一种适用于无线浮标传感器网络的覆盖优化算法。该算法的基本思想是在节点密集部署的监测区域中让每个节点与邻居节点交换信息以确定所要激活的最终候选节点,并将其他冗余节点设为休眠状态,以达到在所需的期望值下降低能量消耗的作用。不同网络规模的Matlab仿真结果分析可知该算法可以适当减少能耗,延长网络的寿命。     

一种太阳能传感器网络的自适应休眠调度算法

通过从外界获取太阳能,传感器网络节点的能量限制得到缓解。提出一种太阳能传感器网络的自适应休眠调度算法。当观测场景从区域观测到目标跟踪转变时,节点自适应地转换活跃和休眠状态,同时剩余能量低于能量阈值的休眠节点从外界获取太阳能。与不考虑太阳能获取的休眠调度算法相比,提出的算法延长了网络生命周期。     

一种无线传感器网络自适应定位算法

针对无线传感器网络中未知节点分布不均的问题,提出了一种无线传感器网络自适应定位算法。首先通过遍历未知节点,对区域密度进行划分,自适应改变各个区域信标节点虚拟力系数,使得信标节点合理分布于被监测区域中,提高了定位精度。理论分析和实验表明：算法是行之有效的。     

一种改进的源节点位置隐私保护方

当传感器网络中存在一个全局监听者的情况下,为了保护源节点的位置安全,文中提出了一种周期性发送干扰数据的算法。网络中的节点周期性地发送干扰数据包,将真实数据混淆在其中,攻击者无法判断真实数据的流向,从而保护了源节点的安全。同时,文中提出在每个节点中设立数据门限的思想,当节点中的数据超过一定门限值,将根据一定策略暂缓发送干扰数据,从而防止网络拥塞等状况的出现,同时能平衡网络的流量状况,节省资源带宽。从网络流量分析结果可知,该算法有效地保护了源节点的安全。     

水利工程监测视频传感器节点的设计与实现

视频监视系统可以为水利监管部门提供水利工程及相关区域的实时视频数据,以辅助抗洪防汛和水资源调配作决策。基于Zigbee无线通信技术的优点,提出了一种适合水利工程的基于Zigbee的视频传感器网络构架,在此基础上设计并实现了基于Zigbee通信协议的视频传感器节点和基于CDMA通信方式的汇聚节点。视频传感器节点通过CMOS摄像头采集环境事件的视频信息,然后利用无线Zigbee多跳方式将视频数据传输到汇聚节点,汇聚节点通过CDMA移动通信与控制台或监控手机通信。最后使用网络性能测试软件Chariot测试了双通道上行速率,结果表明此速率能够满足低帧率视频数据的准实时传输。     

智能交通系统消息交换的复杂度研究

针对道路上自动化管理的智能交通难题,利用车辆无线传感器网络对车位检测的辅助定位进行了研究,阐述了基于无线传感器网络的智能交通在提高车辆行驶的安全和效率方面的优势。首先讨论无线传感器网络技术在交通道路系统中的整体应用以及该技术在国内外的发展现状以及分析;然后讨论交通道路传感器网络系统的总体概述;接着对车辆传感器网络辅助定位的理论进行了深入的分析、数据的计算;最后详细地给出了计算车辆传感器网络广播协议的消息传输总时间复杂度的公式。     

基于数据挖掘的用户忠诚度分析

用户聚类分析是数据挖掘中的重要手段。文中根据视频应用的特点,在传统的RFM模型基础上,提出一种根据用户观看行为对用户进行聚类的方法:Video-RFM聚类法。利用该方法,文中对中国最大的网络电视运营商PPTV的客户端用户进行了聚类分析。在此基础上,提出了一套将Video-RFM聚类法所使用的用户行为指标,映射到用户忠诚度指数的有效方法。经过实际数据验证发现,Video-RFM方法能够成功地区分行为差异较大的用户群,同时也能够很好地区分用户忠诚度。文中提出的聚类方法对了解视频系统的用户行为具有普遍的参考价值。文中对用户忠诚度的定量研究,对企业优化产品质量具有实际意义。     

一种参数自适应的孤岛检测方法

随着分布式发电的迅速发展,越来越多的可再生能源被转化为电能通过并网逆变器输送到电网。并网逆变器要求具备孤岛检测功能,主动式孤岛检测技术以其优越性越来越多的被应用于孤岛检测中,本文选取了最常用的主动频率偏移法（AFD）及改进的主动频率偏移法（AFDPF）,分析了并网逆变器侧移频孤岛检测技术与负载组合之间的关系,系统地归纳了失败的原因,盲区的分布,影响盲区分布的算法参数之间的关系,通过MATLAB/SIMULINK仿真软件验证了盲区分布与算法参数之间的关系,提出了算法参数对负载品质因数自适应调节的方法,仿真实验验证了此方法在缩小检测盲区与降低电流畸变的有效性。     

一种无线传感器网络节能算法的研究

由于无线传感器网络节点的能量有限,提出了一种改进的媒体接入控制的节能算法。此算法能够根据网络节点的实际剩余能量自动调节网络节点的休眠概率,均衡网络各个节点的能量消耗,从而提高网络的生存时间。仿真结果表明:节点生存的最大时间可由传统算法的1.48×104s增加到3.2×104s,同时,在节点能量相同的情况下,网络生存时间内传递的数据分组数也得到了较大提高。     

基于协作的无线传感器网络休眠调度算法

提出了一种新的保证覆盖的休眠调度协议CPSBC.该协议基于一种协作感知模型(CSM),与传统的圆盘感知模型和概率覆盖模型的不同之处在于,CSM充分利用了多个传感器节点的协作探测特性.基于CPSBC,对网络覆盖具有最小贡献的,同时休眠后并不影响原始覆盖的节点被调度进入休眠.理论证明和仿真试验表明,CPSBC协议能够以较少的能耗来保证原始网络覆盖率,从而达到较好的能量有效性.     

一种参数自适应的孤岛检测方法

随着分布式发电的迅速发展,越来越多的可再生能源被转化为电能通过并网逆变器输送到电网。并网逆变器要求具备孤岛检测功能,主动式孤岛检测技术以其优越性越来越多地被应用于孤岛检测中,文中选取了最常用的主动频率偏移法(AFD)及改进的主动频率偏移法(AFDPF),分析了并网逆变器侧移频孤岛检测技术与负载组合之间的关系,系统地归纳了失败的原因,盲区的分布,影响盲区分布的算法参数之间的关系,通过MATLAB/SIMULINK仿真软件验证了盲区分布与算法参数之间的关系,提出了算法参数对负载品质因数自适应调节的方法。仿真实验验证了此方法在缩小检测盲区与降低电流畸变的有效性。     

无线传感器网络中一种自适应定位算法的实现

本文基于应用,采用事件触发机制,融合了两种已有的无线传感器网络节点自定位算法:质心算法和Dv-Hop算法,提出了一种自适应分级定位算法.该算法根据触发事件的级别使用循环求精的方法,使得定位结果满足不同的应用需求,实现了定位精度和能源开销的较好平衡.仿真实验结果显示,该算法能够满足不同的应用需求.     

UTRAN无线接口协议分析与研究

对UTRAN(UMTS Terrestrial Radio Access Network,UMTS陆地无线接入网)和UE(User Equipment,用户设备)之间的无线接口协议体系相关内容进行全面描述,包括无线接口总体协议结构概述,并对无线接口协议层进行三层划分,即物理层(L1)、数据链路层(L2)以及网络层(L3),其中L3层又可分为两个平面,即控制平面和用户平面,据此着重对每一层中业务和各个层中主要协议的功能进行详细的描述,例如MAC协议、RLC协议等,同时对上述典型信道部分协议的终止也做了说明。     

无线Ad Hoc网络中AODV路由算法的改进研究

无线Ad Hoc网络是一个临时多跳的自治系统。网络中各节点地位平等,既可以做主机也可以做路由器。Ad Hoc网络有着广泛的应用,已成为当前研究的热点之一。由于Ad Hoc网络拓扑结构频繁变化,本文提出了一种改进的AODV路由协议——R_EAODV。R_EAODV路由协议通过查看每个节点的剩余能量进行链路修复。通过仿真我们发现R_EAOD在分组传送成功率、平均端到端时延、路由开销等性能方面都得到有效的改善,特别是当节点能量不足时进行链路修复以发现新的路由,更适用于拓扑结构变化快的网络环境。     

一种无线传感器网络能耗均衡的自适应拓扑博弈算法

针对无线传感器网络节点能量有限与能耗不均衡导致网络生命周期提前结束的问题,运用势博弈理论将节点的平均寿命、节点最短寿命、网络的连通性以及覆盖性应用到效益函数的设计中,建立一种基于序数势博弈的能耗均衡的拓扑控制模型,以证明博弈模型是序数势博弈.基于该势博弈模型,提出一种能耗均衡的自适应拓扑博弈算法.该算法根据节点平均寿命调整自身的功率,帮助最短寿命节点降低功率,延长整个网络的生存时间.仿真实验及对比分析表明,所提出的算法相比于其他基于博弈论的拓扑控制算法,能够改善网络能量的均衡性,提高网络能量效率,保证网络拓扑的健壮性,增强网络拓扑的自适应性.     

基于社团特性的LEACH协议的改进

针对无线传感器网络分层路由协议LEACH存在的簇首节点分布不合理和网络能量负载不平衡的问题,提出了一种基于社团特性的无线传感器网络路由分簇算法(LEACH-CS)。该算法在基于社团模型构造出无线传感器网络拓扑结构的基础上,通过多跳路由选择策略,完成簇首节点与基站之间的信息数据传递。仿真实验表明,该算法和经典的分簇路由算法LEACH相比,可以达到使目标区域内传感器节点的分布相对均匀,平衡网络能耗的负载度和有效提高网络生命周期的目的。     

一种高可靠无线传感器网络自适应跳频算法

对于复杂恶劣环境的无线传感器网络应用,多数协议采用跳频提高网络的抗干扰能力和安全性.广泛使用的IEEE802.15.4标准在2.4GHz频段提供了16个频道,有效的支持了跳频通信的设计.但是,跳频通信的可靠性和链路的特征有着密切的关系,本文通过对复杂室内环境(工厂,实验室)无线通信特征的测试和分析发现,链路具有时变性,同时在一段相当长的时间内具有稳定性,因此本文针对复杂室内环境链路特征提出了一种自适应跳烦方法,该方法通过评估当前频道的链路质量,只在频道的链路质量超出允许范围时进行跳频.仿真和测试结果表明,相比于多数工业应用采用时隙跳频方法,自适应跳频的可靠性提高了10%～16%,是一种有效的可靠性设计方法.     

无线传感器分级休眠模型的研究

为了提高无线传感器的有效工作时间,在无线传感器处于等待状态时,令其休眠是重要的一种降低功耗策略.分析已有的两种无线传感器分级休眠能耗模型的特点,指出这两种模型是单部件无线传感器分级休眠模型,它们不适用于多部件组成的无线传感器.从而分析由双部件组成的无线传感器分级休眠能耗模型,推导了最小有效休眠时间公式,并指出了这个模型的改进之处.由已有的实验数据计算可知,双部件模型较单部件模型的最小有效休眠时间公式有较大的改进.