分布式无线传感器网络容错事件边界检测

事件监测是无线传感器网络的一种重要应用。针对该应用中软故障节点提供的错误数据会降低监测的准确性的问题,提出了一种分布式的容错事件边界检测算法。节点只需与邻节点交换一次传感数据,通过简单地计算识别故障;正常的事件节点利用统计比较的方法判断其是否处于事件边界,边界宽度可根据网络用户的要求调节。该算法执行时所需的通信量小,计算复杂度低,时延小,对大规模网络具有很好的可扩展性。仿真结果表明即使节点故障率很高,应用该算法仍可以获得很好的检测效果。     

改进的无线传感网混沌Hopfield盲检测算法

在密集部署的无线传感器网络中,相邻传感器的信号可能高度相关。在无线传感网传输模型分簇的基础上,针对Hopfield神经网络极易陷入局部最优解、收敛速度慢等缺陷,利用混沌序列的遍历性和类随机性,提出一种改进的混沌Hopfield盲检测算法解决无线传感网簇内传感器信号盲检测问题。算法的思想是:利用混沌映射产生初始发送序列,并且在算法出现早熟收敛时进行小幅度的混沌扰动,借此降低算法的误码率。仿真结果表明,改进的混沌Hopfield神经网络算法所需数据量极短,从而成功实现簇内簇首传感器信号盲检测。     

面向事件监测的无线传感网感知调度

针对事件监测应用的特点,提出了一种简单、有效的基于栅格的无线传感网感知调度方法.该方法首先对目标环境进行栅格划分,然后由栅格内的节点选举出代表轮流执行监测任务,具有通信开销小、电量消耗均衡,可扩展性好的特点.通过分析和模拟可知,基于栅格的感知调度可以获得与节点密度成正比的电量节省,并且在事件监测质量上优于随机调度方法.而且,通过调整栅格尺寸和节点工作时间,可以为平衡网络寿命和发现延迟提供有效的手段.     

基于鱼群算法的无线传感网簇内信号盲检测

本文在无线传感网传输模型分簇的基础上,针对簇内信号盲检测降低误码率和提高收敛性问题,提出了一种基于人工鱼群算法的信号盲检测算法,所述算法采用自下而上的设计,构造了人工鱼的基本模型以及其各行为的模型,不需要了解问题的特殊信息,只需要对问题解的优劣进行比较,用此模型解决无线传感网簇内盲信号检测的二次规划性能函数。仿真表明,算法具有全局收敛性好、收敛速度快、误码率低的优点,从而成功实现簇内簇首传感器信号盲检测。     

无线传感网概述

无线传感网作为多学科交叉的一个研究方向,已获得了国内外众多学者的关注。随着研究的深入和相关技术的发展,无线传感器网络被广泛地应用到各个领域,并表现出巨大的潜力。本文从无线传感网的结构、应用和研究现状三方面总结了无线传感网的发展。     

无线多媒体传感网多时间片多重覆盖路由算法研究

提出一种无线多媒体传感网多时间片多重覆盖路由协议MKCR。在事件监测过程中,系统采用视域固定的视频节点,对关键目标进行多角度覆盖以提高监测质量。在多节点协同工作时,协议计算多时间片k覆盖路径、合理分配节点参与工作的时间,从而延长网络生存周期。研究并设计了MKCR-K和MKCR-T算法,前者代表k覆盖重数不可变的情况,在目标均达到k覆盖要求后,进而计算参与的节点集合及其工作时长;后者表示覆盖重数k根据情况可变,在目标全覆盖的基础上尽最大可能对关键目标 进行 多角度监测并延长网络生存周期。仿真结果表明,MKCR协议能够协调参与节点的工作时长,实现关键目标多重覆盖监测,同时延长网络生存周期。     

无线传感网中能量高效的目标跟踪算法研究

针对无线传感网现有跟踪算法精度低、能耗高等问题,研究一种能量高效的目标跟踪算法.该算法提出基于Voronoi图的节点休眠调度机制,在节约能量的同时保证监测区域的网络覆盖质量.然后分析节点间的位置拓扑关系对定位精度的影响,并通过合理选择信标节点实现目标的定位跟踪.仿真结果表明,该算法在能量效率、跟踪精度与稳定性方面表现出较好的性能.     

无线传感网在嵌入式数字视频检测监控系统中的应用研究

以无线传感器网络技术和数字视频检测监控技术为核心,初步研究了一种新型的、实时性强的、基于嵌入式的森林旅游资源火情检测监控系统。系统将传感节点遍撒指定区域,再将传感节点采集的视频信号数据传送至监控中心,为快速发现森林火情提供智能保障。     

不同调制机制下无线传感网收发器能耗优化模型*

针对无线传感网节点能量约束问题,提出单位比特数据传输能耗最小化模型。从物理层和硬件电路角度,建立收发器能耗模型,根据不同的调制机制,并考虑数据重传机制,提出了基于单位数据传输能耗最小化的最佳负载大小模型和最优通信距离模型。分析了在不同信号干扰、通信距离、负载大小、发射功率以及不同调制机制下的最优能耗值。实验结果进一步验证：当信号干扰强度较大时,短距离通信更有利于系统节能;随着通信距离的增加,最佳负载大小值趋于常量;采用自适应发射功率能明显降低数据传输能耗;随着通信距离或者干扰强度的增大,数据传输能耗以指数形式增加。     

一种无线传感网络中的时空事件检测方法

在无线网络检测优化问题的研究中,事件检测是无线传感网络的主要任务。事件往往表现出复杂的时空关系。无线传感网络的事件检测大都单独局限于时间或空间域的推理和学习,事件检测准确率不高。为解决上述问题,在论述时空事件的基础上,提出了一种动态条件随机场（DCRF）的时空事件模型,采用一种基于信任传播（Belief Propagation）的时空事件检测方法。进行仿真结果表明,时空事件检测方法,在检测准确率、召回率、F1分值等性能优于马尔可夫随机场（MRF）的检测方法和贝叶斯网（DBN）检测方法。同时,所采用方法处理耗时短,适用于无线传感网络环境。     

基于事件的移动认知无线传感器网分簇算法

移动认知无线传感网中,节点的移动特性会导致网络拓扑结构不断变化,节点的能耗不均衡等问题,本文提出一种基于事件的移动认知无线传感器网的分簇算法,来重点解决上述问题.算法根据通信区域内的预估计停留时间确定了合格节点和备用节点,通过节点的移动方向、速度、节点在簇中的预估计连接时间等特性,采用直接分簇的方法来建簇,提高簇的稳定性,保证了路由跳数最少.同mESAC, EACRP和MNB 3个算法进行了仿真实验比较,验证了本算法有更低的分簇能耗和更好的连通性.     

一种基于云计算的无线传感网体系结构

提出了一种基于云计算的无线传感网体系结构。整个传感网被划分为若干个分区; 云作为虚拟汇聚节点, 有多个汇聚触点, 每个触点负责一个分区中传感器的数据收集; 每个分区中的传感器组成本地传感网, 所有本地传感网通过云连接成一个整体; 数据在云中分布存储、并行处理。模拟实验表明, 新结构传感网的数据传输性能明显提升。该结构适用于以数据为中心的无线传感网。     

基于规范的入侵检测技术在无线传感网中的研究

探讨了无线传感网中的入侵检测技术 ,提出了设计传感网入侵检测系统时应遵守的一些基本原则 ,并以此为基础设计了一种简单有效的实施方案。该方案利用同一邻居关系节点间的分工协作和信息交流可以使网络恢复正常的运行状态。重点解决如何依据局部信息 ,通过分布式方案来实现对传感网的入侵行为的检测 ;通过定义简单的规则实现了对黑洞攻击和选择性转发攻击的检测。最后通过实验对方案的有效性进行了验证。     

基于分组的无线传感网多轮分簇路由算法

针对LEACH算法中簇头能量消耗过快的缺陷,提出一种基于分组的无线传感网多轮分簇路由算法LEACH-G。在分簇过程中采用分组的策略,利用信标节点signpost,在选出簇头之前承担通信任务,均衡整个网络能耗,并在簇头选取阈值中引入节点与基站之间的距离以及能量参数,降低网络能耗。仿真结果表明,与LEACH相关算法相比,LEACH-G算法能够有效降低节点10%～15%的平均能耗,延长网络生命周期,提高簇头工作效率。     

无线传感网中的安全问题

发展物联网已提升到我国国家战略的重要高度。无线传感网作为物联网的重要组成部分,随着其应用越来越广,其安全问题已成为关注的焦点。在介绍无线传感网特性的基础上,全面分析了无线传感网存在的安全问题,为无线传感网安全研究和应用指出了努力的方向。     

无线传感网中移动节点的自适应定位算法

介绍了一种在无线传感网中针对移动节点的自适应定位算法,通过建立移动节点运动模型,借助运动模型估计信息辅助移动节点的定位,解决了只有2个或1个信标节点的无法定位的问题,本算法能够适应不同移动节点的运动状态,动态地调整定位时间间隔,从而既能提高节点定位的精度,也能在保证定位误差的情况下降低定位频率,节省定位能量的消耗,延长整个无线传感网的生存时间。     

LS—Sumlock：高密度异构无线传感网管理

为解决ZigBee在节点趋多时面临的系统瓶颈,提出了一种新的构建大规模异构无线传感器网络的系统架构。该系统架构采用了高速三层异构WSN模型,有效地改善WSN系统的信道利用率和系统吞吐率。LS—Sumlock提供比传统的ZigBee单PAN多约20倍的系统容量,理论上,支持超过65536×21个节点。从3个层面改善了整个系统的通信和处理能力,并且能够很好地兼容现有的小规模WSN系统,能够通过简单的方法为现有的WSN扩客并改善其系统性能。     

基于ZigBee的无线传感网的分群算法

无线传感网络（Wireless Sensor Networks，WSNs）是通信、传感、计算机技术结合的产物，已成为当前研究的热点。分群是诸多研究中的重点，针对WSNs的特点，提出了一种基于最大连接度算法的传感网络的分群算法，适合ZigBee传感网络的异质节点的情况，在网络结构变化时能快速地重新分群，保证网络的稳定、可靠。     

基于服务拓扑切分机制的无线传感网虚拟映射算法

为解决无线传感网部署过程中存在资源调度困难、映射成功率较低及传输性能不佳等问题,提出了一种基于服务拓扑切分机制的无线传感网虚拟映射算法。首先,基于图论思想,构建了物理网络与虚拟网络的映射关系,将网络按能耗、带宽、时延等指标进行切分,再构建多约束评估机制,达到整合优化评估网络映射的效果。随后,将业务请求拆分为若干个拓扑服务片,对传输链路进行逐项映射,并结合时延最小化原则对链路匹配排序,将业务进行精准匹配并优化传输质量。依据节点能耗及节点剩余能量最优匹配原则,选取服务能力最佳的节点。最后,构建多参数评估机制,将带宽较高且时延较低的链路置于较高优先级别并进行匹配带宽映射,进而提高网络传输及服务承载性能。仿真实验表明,与常用的网络虚拟映射算法相比,所提算法具有更高的节点链路映射成功率和网络传输带宽,以及更低的节点能耗。