一种能量平衡的无线传感器网络路由算法的设计

提出了一种用于无线传感器网络的能量平衡路由算法。该算法综合考虑了节点可用能量和传输代价，引入了不对称的上下行通信方式，使节点能量平衡消耗，能在大多数情况下延长无线传感器网络的运行寿命。     

一种区分路由频次的移动无线自组织网络混合路由协议

随着移动无线自组织网络在编队通信、应急通信等领域的广泛应用,越来越多的应用场景呈现路由使用频次不同的现象,对此现有按需路由协议和主动路由协议固定不变的路由维护策略无法高效适用。面向路由使用频次不同的应用场景,基于按需距离矢量（AODV）路由协议,设计并提出了一种按需策略和主动策略相结合的混合式路由算法,即通过源节点对每条路由使用频次的评估,将路由划分为高频次路由和低频次路由。对于高频次路由,运用主动策略维护;对于低频次路由,则运用按需策略维护。通过定性分析和仿真验证得出,相比AODV协议,该算法将数据包的端到端平均传输时延降低约20%.     

改进的网络路由协议低功耗自适应分簇算法

LEACH(low energy adaptive clustering hierarchy低功耗自适应算法)是无线传感器网络层次型路由协议中最重要和最具代表性的算法之一。通过对经典分簇路由算法LEACH的分析,针对LEACH算法中簇首分布不均匀、簇首与基站之间只能采用单跳路径的缺点,在簇首选择方式、簇首与基站的通信方式两方面进行了改进,并对LEACH算法及改进后的算法进行了仿真试验。仿真结果表明:该算法能有效地降低无线传感器网络节点的能量消耗,延长了网络存活时间,提高了传统LEACH算法的性能。     

基于信号强度的井下无线传感器网络蒙特卡罗移动节点定位算法

针对改进的井下蒙特卡罗算法定位误差大的问题,提出一种基于信号强度的井下无线传感器网络蒙特卡罗移动节点定位算法.利用信号强度的变化来判断节点的运动方向,根据前一时刻的节点位置以及运动速度矢量来构建采样区域,采用一跳信标节点对样本进行过滤.仿真结果表明:该改进算法的定位精度得到了明显提高,适合于井下定位.     

一种改进的移动自组织网多路径路由协议

在移动自组网中,相比于单路径路由协议,多路径路由协议通过建立和维护多条备用路径,可以有效地减小通信中断的概率,降低端到端的时延。然而,目前对备用路径数目的分析方法不适合于复杂多变的无线自组网络传输环境,而且现有多路径路由协议难以满足混合业务中不同业务对传输质量的不同要求。为解决上述问题,对单路径与多路径路由协议进行建模研究,分析维护备用路径数目参量对多路径路由协议性能的影响;基于此建模分析的结论,提出一种面向业务的多路径路由协议,根据不同业务的服务质量（QoS）需求,综合考虑跳数、平均连接度、最小带宽等参数,选择针对本业务QoS需求的最优路径。仿真结果表明,调整权值系数,数据类业务的投递率最多可提高25%,语音类业务的平均时延可减少10%~20%,证明该协议针对不同业务能选择性地带来时延、可靠性、可用带宽等性能的提升。     

无线传感器网络节点定位中移动信标的路径规划

分别研究了2种不同确定路径下（SCAN 轨迹和 HILBERT 轨迹）的节点定位性能。通过 Enthought Canopy 软件仿真试验得到结果表明：和信标的随机移动相比,任何覆盖整个区域的确定的信标移动路径具有明显的优势;当移动信标以小于通讯范围的分辨率遍历节点网络区域时,SCAN 路径具有更低的定位误差;当轨迹的分辨率大于通讯范围时,HILBERT 轨迹提供的精度明显更高。     

基于无线传感器网络PEGASIS算法的一种改进方案

基于对LEACH算法分簇思想的研究,对PEGASIS算法进行了改进,提出了高能效的PEGASIS(HEE-PEGAS-IS)算法;新算法将网络划分成多个等宽区域,区域内节点成链,考虑节点剩余能量和节点与基站之间的距离,使各簇链的簇首节点依次成主链,由主链首节点与基站通信;仿真结果表明:与PEGASIS算法相比,改进后的算法能有效节省网络能量,延长无线传感器网络寿命,提高了数据传输总量。     

无线传感器网络路由的安全性问题分析

网络层路由遭受的攻击可归为:哄骗、篡改或重放路由信息、选择性转发、Sinkhole攻击、Sybil攻击、Wormholes攻击、Flooding攻击、应答欺骗.从效果上看,一种是直接对数据进行攻击,另一种是对路由拓扑结构的攻击.针对各种攻击,提出了外/内部攻击的对策.     

基于多路由传输的无线传感器网络安全数据汇聚机制

针对无线传感器网络数据汇聚中存在的安全威胁问题,提出一种基于多路由传输的安全数据汇聚机制。该机制将传感器节点感知数据分解到不同的维数上,在数据传输过程中采用多路由传输,且在数据传输过程中不必执行解密-加密操作,并从外部攻击和内部攻击对新机制的安全性进行了分析。分析结果表明,该机制能有效抵御侦听、数据分组丢弃、路由分组丢弃等类型的攻击。     

基于桥梁监控系统的无线传感器网络路由协议在NS2下的仿真

针对桥梁监控迫切需求,基于无线传感器网络的桥梁监控系统进行网络仿真模型的搭建,对具有代表性的路由协议在NS2下进行仿真,并对仿真结果进行分析,得出结论：AODV路由协议较适合桥梁监控系统的需求。     

基于虚拟 Steiner 树的无线传感器网络安全组播路由协议

针对如传统的安全路由协议不适用于组播通信的问题,提出一种基于虚拟Steiner树的安全组播路由协议。采用随机密钥预分布模型对无线传感器网络中的节点进行密钥预置,结合组播树的生成算法,对基于虚拟Steiner树的安全组播路由协议进行安全性分析。结果表明,该协议能使每一个节点与其邻居节点间共享一个对称密钥,阻止非法节点参与路由过程,达到建立安全组播树的目的。     

一种有效的无线传感器网络攻击检测方法

针对现有无线传感器网络攻击检测算法检测率低、计算复杂度高等问题,提出一种新的基于分簇模型的无线传感器网络攻击检测算法。借鉴集中式数据汇聚模型中二分比较法的思想,对分簇式无线传感器网络中各簇均值进行二分比较,利用两部分均值的残差的统计特性进行攻击检测,并在相同实验条件下对二分比较法和t检验法进行对比分析。仿真结果证明,该算法的攻击检测性能要优于现有的攻击检测算法。     

能量高效无线传感器网络时间同步算法

针对无线传感器网络（Wireless Sensor Network,WSN）能量受限的问题,提出一种基于双向报文交换同参考广播报文相结合的能量高效无线传感器网络时间同步算法。采用交替回复信息时间同步算法（Repeating Message Alternatively Time Synchronization,RMATS）,同步阶段网络内节点可根据规则进行选择性回复时间同步信息。仿真实验结果表明,该算法能有效减少时间同步过程中信息包的发送量,节省能量的同时保证一定的时间同步精度,均衡单个节点的能量消耗,适用于对特定区域或重要目标进行长期监视的无线传感器网络系统。     

移动计算技术

移动计算指网络中在一个节点开始的计算可移动到其他节点继续执行的技术,方法主要是基于代码移动计算技术。其关键技术包括语语义模型定义,以及支持代码移动语言的移动性、安全性和对象代码信任等。Mobile Agent是其主要应用领域。它的逻辑层网络传递层、服务层、接口层、语言解释层等5层。基于Mobile Agent的WWW服务系统,其咨询访问在同一系统进程间通信,不影响原有资源服务,可保持与传统的WWW系统兼容,其信息搜索包括Agent初始化,根据路由策略将信息转移到ServerA戒到下一个ServerB。若网络阻塞,则可将信息暂驻在网络中的Desk服务器,以此实现信息的转移和下载。