移动sinks无线移动传感器网络时延性能分析*

结合mWSNs体系结构,分析了移动sinks无线传感器网络的时延组成和时延特性,并通过仿真实验分析了移动性对时延的影响。该分析结果既能用于mWSNs时延系统性能评价,又可为mWSNs系统参数（如移动sinks数量、速度、传输半径及数据包长度等）优化提供理论依据。同时,时延性能要与能量消耗综合考虑。     

移动无线传感器网络定位研究

近年来,随着硬件技术和通信协议的发展,无线传感器网络(WSN)获得了飞速发展。其中,移动无线传感器网络(MWSN)由于具有较高的灵活性,得到了极大关注,甚至还出现了小型自控移动传感器设备。虽然节点的移动性能够增加传感器网络的覆盖范围,并增强网络的连通性,但同时也带来了一系列挑战。其中,移动节点的定位问题尤为突出。对移动无线传感器网络定位方法进行总结,并分析移动无线传感器网络中的众多挑战。最后,提出了未来移动无线传感器网络定位研究方向。     

采用随机移动模型的无线自组织仿真网络连通性分析

以无线自组织网络的连通性作为研究对象,根据几何随机图中最小度原理,结合均匀分布、泊松分布、随机点模型网络、随机方向模型网络等几种网络的节点概率分布,计算网络中节点的最小度,得到网络1-连通度与节点数和通信半径的定量关系,证明网络连通性按照均匀网络、随机方向模型网络和随机点模型网络的次序减弱。     

移动无线传感器网络中抑制病毒传播模型

为了更好地控制病毒在移动无线传感器网络中的传播,根据传染病学理论建立了改进的病毒传播的动力学模型。该模型不仅在网络中加入死亡节点,还增加了病毒节点在传播过程中的通信半径以及移动和停留两种状态。之后针对该模型建立微分方程组,并进行平衡点存在性和稳定性分析,得出病毒传播的控制和消亡条件,进而分析了节点通信半径、移动速度、密度、易感节点免疫率、感染节点病毒查杀率和节点死亡率等对移动无线传感器网络中病毒传播的影响。最后通过仿真实验表明,调整该模型中的参数可以有效地遏制病毒在移动无线传感器网络中的传播。     

无线传感器网络网络模型对比与分析

在无线传感器网络中,由于传感器节点本身能量、存储和通信距离的受限,因此如何有效的构建一个高效、节能和健壮的无线数据传输网络已经成为目前物联网领域的一个研究重点和热点.该文对比和分析了目前在无线传感器网络领域最主流的两种无线网络模型:确定性无线传感器网络模型和概率性无线传感器网络模型,这两种网络模型都是根据无线传感器节点...     

基于改进MCB的无线传感器网络移动节点定位

针对MCB移动定位算法样本点过滤条件比较弱的问题,提出一种改进蒙特卡洛盒子IMCB(Improved Monte-Carlo localization Boxed)定位算法。该算法在MCB算法的基础上,引入了一跳和二跳以外的特殊锚节点来增强样本点过滤的条件,从而有效地解决了原算法过滤条件弱导致定位精度低的问题。仿真实验结果表明,在相同条件下,同MCB算法相比,定位精度提高了约15%,相同定位精度要求下,定位能耗降低约40%。     

基于改进蚁群的无线传感器网络路由*

在结合无线传感器网络的情况下,利用蚁群算法对无线传感器网络路由在MATLAB中进行了仿真,并对基本的蚁群算法作了改进,取得了较好的结果。     

基于平滑高斯半马尔可夫模型的移动无线传感器网络生成树算法

针对以往移动无线传感器网络研究只是单纯地对移动群体进行分簇而没有充分利用组群移动的内部稳定性的问题,结合组移动模型中节点运动的规律和内聚性原理,采用平滑高斯半马尔可夫移动模型刻画组内单个节点移动特征,构建了一种适合移动网络的稳定生成树算法(GM-base stable spanning tree algorithm, GSST);实验证明,该算法从单个节点运动变化入手,在预测未来节点运动情况,选择稳定的链路构建网络结构方面,提高了移动网络的稳定性;同时,利用树的分层特征,简化移动网络的组网过程,并实现网络重组局部化;该算法有效延长节点存活率,均衡数据传输量。     

无线传感器网络随机部署连通性研究

无线传感器网络在一定区域范围内随机部署时,需要布置适量的节点才能保证网络的连通性及网络服务质量。该文根据不同的条件,建立无线传感器网络随机部署的数学模型以研究网络的连通性。通过仿真实验验证了该模型的正确性,为无线传感器网络的随机部署应用提供了理论依据。     

SWER: small world-based efficient routing for wireless sensor networks with mobile sinks

The interest in small-world network has highlighted the applicability of both the graph theory and the scaling theory to the analysis of network systems. In this paper, we introduce a new routing protocol, small world-based efficient routing (SWER), dedicated to supporting sink mobility and small transfers. The method is based on the concept of the small worlds where the addition of a small number of long-range links in highly clustered networks results in significant reduction in the average path length. Based on the characteristic of sensor networks, a cluster-based small world network is presented, and an analytical model is developed to analyze the expected path length. SWER adopts a simple and effective routing strategy to forward data to the mobile sink in a small transfer scene and avoid expensive mechanisms to construct a high quality route. We also study the routing scheme and analyze the expected path length in the case where every node is aware of the existence of p long-range links. In addition, we develop a hierarchical mechanism in which the mobile sink only transmits its location information to the cluster heads when it enters a new cluster. Thus we also avoid expensive cost to flood the location of the mobile sink to the whole network.     

SWER:small world-based efficient routing for wireless sensor networks with mobile sinks

The interest in small-world network has highlighted the applicability of both the graph theory and the scaling theory to the analysis of network systems. In this paper, we introduce a new routing protocol, small world-based efficient routing (SWER), dedicated to supporting sink mobility and small transfers. The method is based on the concept of the small worlds where the addition of a small number of long-range links in highly clustered networks results in significant reduction in the average path length. Based on the characteristic of sensor networks, a cluster-based small world network is presented, and an analytical model is developed to analyze the expected path length. SWER adopts a simple and effective routing strategy to forward data to the mobile sink in a small transfer scene and avoid expensive mechanisms to construct a high quality route. We also study the routing scheme and analyze the expected path length in the case where every node is aware of the existence of p longrange links. In addition, we develop a hierarchical mechanism in which the mobile sink only transmits its location information to the cluster heads when it enters a new cluster. Thus we also avoid expensive cost to flood the location of the mobile sink to the whole network.     

无线传感器网络中移动目标的定位与跟踪

对侵入无线传感器网络中的目标,提出了一种移动节点和静态节点相结合的定位与跟踪方式.静态节点可以发现侵入传感器网络中的目标,移动节点与静态节点配合进一步确定目标的具体位置.仿真实验验证表明:该方法可以减少大规模的频繁移动节点,不需要过多地对移动节点的选择和运动进行特别复杂的计算,具有较好的定位精度和鲁棒性,对多目标的定位与跟踪研究有一定的启发作用.     

Adaptive location updates for mobile sinks in wireless sensor networks

Mobile sinks can be used to balance energy consumption for sensor nodes in Wireless Sensor Networks (WSNs). Mobile sinks are required to inform sensor nodes about their new location information whenever necessary. However, frequent location updates from mobile sinks can lead to both rapid energy consumption of sensor nodes and increased collisions in wireless transmissions. We propose a new solution with adaptive location updates for mobile sinks to resolve this problem. When a sink moves, it only needs to broadcast its location information within a local area other than among the entire network. Both theoretical analysis and simulation studies show that this solution consumes less energy in each sensor node and also decreases collisions in wireless transmissions, which can be used in large-scale WSNs.

无线传感器网络中的被动式红外传感器模型研究

针对公共安全的需要，利用无线传感器网络系统进行区域监控已然成为趋势。通过对系统的物理结构分析提出了一种被动式红外传感器模型。该模型对配备被动式红外传感器的无线传感网络的系统设计具有指导意义。传感器节点的测试以及实时系统的试验验证了模型的可靠性。     

基于VWMC的传感器网络移动节点定位算法

为了解决无线传感器网络移动节点定位精度低、计算方法复杂以及响应时间长的问题,提出了一种基于VWMC的传感器网络移动节点定位算法(VWMCL).该算法利用Monte Carlo算法作为移动节点的基本定位算法,并在预测阶段加入航位推算方法,通过减少预测角度的误差来提高粒子位置预测的精度;并把Voronoi图和权值融合在MCL算法的粒子过滤阶段,采用Voronoi图和权值的双重筛选的机制,提高粒子过滤的准确性.仿真结果表明,该算法可以显著改善定位精度,减少算法的计算量,从而提高定位的效率.     

基于分簇机制的移动无线传感器网络数据采集协议*

为了均衡无线传感器网络的能量消耗,提出了一种基于分簇机制的移动无线传感器网络数据采集协议。该协议中,整个网络使用网格均匀分簇,节点根据加权能量—邻居规则选出分布在簇中间区域的簇头,簇头负责收集簇内兴趣事件并进行数据融合,移动sink依次运动到簇的中心点位置收集簇内兴趣事件。仿真结果表明,该协议有效地均衡了网络的能量消耗,延长了网络的生存时间。     

一种单移动锚节点的无线传感器网络定位算法

研究了无线传感器网络的节点定位算法,提出了一种利用一个移动锚节点来实现定位的新算法。该算法利用一个移动锚节点,按照规划好的路径遍历整个网络,当移动锚节点移动到未知节点的通信半径以内,未知节点就可以接收锚节点的位置信息。当未知节点接收到三个以上的处于其通信半径上的位置信息,就可以计算出未知节点的坐标。最后,通过仿真研究了该算法的特性,仿真结果表明该定位方法在定位误差、能耗等方面均表现出良好的性能。     

一种基于移动节点的无线传感器网络修复方法

传感器节点的随机部署不均匀或者由于负载不均导致有的节点能量提前耗尽,导致无线传感器网络出现覆盖空洞.针对已检测到的覆盖空洞,提出一种基于相切圆的修复算法,并从理论上证明该算法的可行性.算法的基本原理是以相邻2个边界传感器节点求它们相切圆的圆心位置,即新增加的移动节点的位置,通过反复求解相切圆的圆心位置来达到修复的目的.通过仿真实验证明:算法不仅能达到90％的修复覆盖率,而且修复后的冗余度相比其他算法也较低.