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。     

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。     

一种提高无线传感器网络节点定位精度的算法

提出一种提高传感器节点定位精度的算法,利用信号强度接收法测量节点间距离并以信标节点互为参考点修正该距离。MATLAB仿真结果表明,新算法与传统算法相比,其节点定位精度可提高10%～20%。     

一种复杂环境下无线传感器网络定位算法

通过对建立定位算法求解数学模型,针对RSSI(接收信号强度)受环境影响较大而提出了基于RSSI实际检测的定位算法。该算法利用锚节点实地测量信号损耗来确定定位算法的权值因子,以此进一步提高复杂环境下节点定位精度。通过模拟障碍物环境仿真实验分析可以看到,与加权质心算法相比,此定位算法的平均定位误差可下降1/4左右,而随着环境复杂度的提高,尤其是障碍物地带,其定位精度可提高一半左右。     

一种改进的无线传感器网络MAC协议

为了协调各节点的数据在同一信道中的传送,避免冲突。针对无线传感器网络的节点资源有限和网络拓扑动态变换的特点,本文提出了一种改进的MAC协议——ES-MAC(Energy effect-Medium Access Control,ES-MAC)协议。这种改进的协议利用动态的侦听睡眠周期既保证了系统性能,又节省了能量。仿真结果表明:ES-MAC协议不仅在网络性能方面比S-MAC协议、T-MAC协议有所提高,在节能方面也优于这二者。     

一种无线传感器网络定位算法的改进

为了减小距离向量-跳段(DV-hop)算法中计算平均跳距时所造成的误差对定位的影响,提出一种基于测距信息的改进DV-hop算法。改进算法充分考虑DV-hop算法中信标节点计算平均跳距误差较大这一因素,将接收的信号强度指示(RSSI)算法中测得信号强度值转化为距离信息,再将距离信息引入DV-hop算法平均跳距的计算中,并在不同信号传播模型下进行仿真分析。仿真结果表明,在同一信号传播模型下,改进算法比原DV-hop算法有着更小的定位误差。     

基于无线传感器网络的TCP／IP协议研究

针对无线传感器网络的自身特性。在对传统网络协议进行了深入研究的基础上。分析了将TCP／IP协议栈运用于无线传感器网络存在的几个技术问题。并提出相应的改进方案．最后通过实验仿真表明这些改进方案在一定程度上能提高传感器网络的效率．     

自适应的无线传感器网络MAC层方案

通过分析节点休眠和网络性能之间的关系，提出了一种自适应的无线传感器网络媒体接入控制协议。仿真结果表明，在保证能量效率的同时，节点根据数据传送方向和负载大小自动调整唤醒的相位和周期，获得了良好的时延和吞吐量性能。     

无线传感器网络三维节点的插值规划定位

针对无线传感器网络中传感器节点的初始位置未知的问题,提出一种基于插值和规划算法的无线传感器网络三维节点定位算法.该算法利用锚节点坐标将节点所在空间曲面建立,并利用接收信号强度指示（RSSI）值和无线信号传播模型推导出所有可通信节点间相对距离.最后,利用0-1规划在空间曲面上选出满足距离约束且与未知节点数量相同的插值节点,从而估计出未知节点的空间位置.该算法设计简单,通信开销少.仿真结果表明,该算法具有较小的节点定位误差,并具有良好的稳定性和扩展性.     

基于无线传感器网络的TCP/IP协议研究

针对无线传感器网络的自身特性,在对传统网络协议进行了深入研究的基础上,分析了将TCP/IP协议栈运用于无线传感器网络存在的几个技术问题,并提出相应的改进方案.最后通过实验仿真表明这些改进方案在一定程度上能提高传感器网络的效率.     

基于S-MAC的媒体访问控制协议的研究

媒体访问控制协议是目前无线传感器网络中的一个研究热点。本文在分析无线传感器网络S-MAC协议的基础上,对近几年提出的几种基于S-MAC的媒体访问控制协议进行了深入研究,并通过仿真对其性能进行了分析比较。     

一种基于多信道的接收节点优先的MAC算法

为了提高无线传感器网络的吞吐量并减小延迟,提出了一种基于多信道的接收节点优先的MAC算法（MCS-MAC）.在信道选择阶段,以接收节点为中心,由接收节点选择数据信道,发送节点转换到数据信道上与接收节点通信.如果接收节点不在控制信道上,邻居节点会主动发送NCTS包通知发送节点,并告知接收节点所在的信道,发送节点转换到数据信道进行通信,有效地利用了多信道,提高了网络吞吐量.在数据传输阶段,允许一次传送多个数据包,有效地减少了信道转换次数,减少了传输延迟.仿真结果表明,在较高负载的网络环境下,与经典S-MAC、MMAC协议相比,MCS-MAC明显提高网络吞吐量,同时减少了包的平均传输延迟.     

WSN中六边形集中式分簇多跳路由协议

针对节点随机分布的大规模无线传感器网络,提出了一种六边形集中式分簇多跳路由协议(HCCM)．基站根据能耗确定簇内平均节点数,并以合适的边长确定六边形完成初步分簇; 根据簇内的节点数进行分簇优化;依据节点剩余能量选择簇头及传输路径,分配合适的时隙以多跳形式完成信息的传输．仿真结果表明,与LEACH协议及其改进的协议(DE-LEACH)相比,在小规模网络中,协议HCCM延长了网络寿命,但接收的数据包数较少,性能略差; 在大规模网络中,协议HCCM提高了网络性能,比改进的协议(EECT)网络寿命延长了15%,接收的数据包增加了9.5%．     

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。     

无线传感器网络中移动场景下的安全路由重构

为解决无线传感器网络中移动场景下的安全路由问题,尤其是网络拓扑变化后的安全路由重构问题,提出了一个安全、快速、及时而且能量有效的路由算法,能为新节点或移动节点提供及时有效的数据转发路径,通过Sink节点的移动帮助网络快速重构路由以适应网络拓扑的变化.与其他的安全路由协议需要重头开始路由构建过程相比,该安全路由重构算法在通信负载和建立路由的时间方面都要远远小于它们.     

圆外切Bounding-box WSN定位方法

在Bounding-box及其改进方法研究中,普遍采用正方形的重叠区域的质心作为定位的结果,然而该正方形与实际无线传感器节点的通信区域模型之间存在较大差异,导致定位误差较大。针对此问题,提出一种改进的Bounding-box定位方法。该方法在定位时,不再采用正方形的通信区域模型,而是采用圆形的通信区域模型进行定位。基于仿真数据以及采用3种典型通信环境下真实的到达信号强度指示(received signal strength indicator,RSSI)数据完成定位实验,实验结果表明,该方法具有较高的定位精度,因此具有一定的实际应用价值。     

基于网络效用与寿命的无线传感器网络跨层优化

为有效提高无线传感器网络在节点能量、存储与计算能力资源受限条件下的网络能力,提出了一种基于网络效用与功耗的跨层资源优化算法。综合物理层功率控制、Mac层接入控制、传输层流量控制模型,以网络效用和寿命为优化目标,建立了以拥塞代价和能量代价为基础的网络协同优化机制,采用垂直分解理论实现优化目标的逐层分解,推导出基于节点的功耗、链路接入概率和速率的更新公式,实现了分布式的优化解决方案。     

一种实用的传感器网络广播认证协议

由于Tree-Based μTESLA协议随着网络中广播节点数量的增加产生大量开销,使其适用的网络规模受到限制．通过构造μTESLA参数链(μTESLA Parameters Hash Chain)和μTPC树(μTPC Merkle Hash Tree),对Tree-Based μTESLA协议进行改进,提出基于μTESLA参数链的传感器网络广播认证协议．分析和验证表明,该协议能够抵抗针对μTESLA参数分发过程的DoS攻击,较Tree-Based μTESLA协议的计算、通信和存储开销小,能够立即撤销被俘节点的认证能力,且适用于大规模多广播节点传感器网络．     

基于SimpliciTI协议的无线传感网络系统设计

该文设计了一种基于SimpliciTI协议的无线传感网络系统,传感器节点以MSP430单片机和射频芯片CC1101为核心,并辅以温湿度、光照、红外等传感器.节点使用随机物理地址,网关采用基于ARM9的嵌入式处理器AT91SAM9261.运行在网关上的上位机可以实时观察节点采集的数据并加以控制.实验结果显示,基于协议的该...