基于移动机器人的无线传感器网络数据收集方法

稀疏无线传感器网络中各传感器节点距离较远,而传统的静态数据收集方法要求各传感器节点直接通信,导致网络延迟时间长,能耗高。针对该问题,提出一种基于移动机器人的无线传感器数据收集方法。该方法首先由静态节点选择与路径最短的移动机器人作为簇头,移动机器人比较一定周期内检测到的邻居节点的平均剩余能量与整个网络传感器节点平均剩余能量,根据比较结果决定其是否移动,若移动则采用范围可控的随机移动策略;当移动机器人移动到新位置时,传感器节点更新路由,选择新的移动机器人作为簇头。仿真结果表明,与传统的静态无线传感器网络数据收集方法相比,基于移动机器人的无线传感器网络数据收集方法大大降低了数据传输延迟和节点能量消耗。     

无线传感器网络数据收集算法研究

对于无线传感器网络而言,可靠的数据收集是推进其大规模应用的关键,本文引入了移动传感器网络解决静态传感网络中的通信中断问题.针对移动传感器网络的数据收集,提出了数据收集的分类,分析了移动节点不同移动模式对网络数据收集的影响,比较了移动节点受控移动路径对比固定移动模式的优势,最后介绍了典型的移动节点受控移动的路径规划算法.     

考虑障碍的无线传感器网络连通性恢复策略

布置在战场、搜救现场的无线传感器网络往往会遭受大面积破坏,从而将无线传感器网络分割成多个不连通的分区,对网络性能造成很大影响。在这种人工很难干预的场景,无线传感器网络的自主恢复非常重要。提出一种考虑障碍的无线传感器网络连通性恢复策略（ OCRS）,利用可移动的无线传感器节点（ MDCs）在分区之间移动（收集网络数据）形成暂时的连通线路,在节点移动过程中,考虑路径上障碍。首先构建分区的基于障碍避免的最小生成树,然后优化移动节点的移动路径,最小化移动节点的最大移动距离和总的移动距离。仿真实验结果证实了OCRS的有效性。     

基于移动Agent中间件的WSN数据聚集算法

数据聚集技术是无线传感器网络的一项重要的支撑技术.在数据聚集技术基础上,提出基于移动代理中间件的无线传感器网络数据聚集方案.以层簇式拓扑结构,分析了节点能量的消耗,给出实现数据查询任务的派发算法和数据查询结果的收集算法.仿真实验证明该方案能有效的节省网络能量耗损,延长网络生存周期.     

基于组移动模型的移动传感网数据聚集算法的研究

目前,无线传感器节点可以绑定到各种移动物体和设备中(如动物、车辆、移动电话等).移动载体按某种规律在区域内移动,可构成组移动网络.由于传感器节点计算能力、存储空间、通信带宽都很有限,导致移动无线传感器网络中的数据聚集十分具有挑战性.提出了组移动模型下的数据聚集算法DAG-C,它是基于传染方法将聚集结果转发出去.采用ns...     

基于遗传算法的无线传感器网络巡航覆盖最小移动节点数研究

被监测环境的状态可以使用无线传感器网络的有效感知.本文使用无线传感器网络巡航覆盖模型实现了建筑能效监测过程.为降低基于无线传感器网络巡航覆盖模型的数据采集系统构造和维护成本并降低系统复杂度,采用MTSP问题对无线感器网络巡航覆盖最小移动节点数问题建模,提出了无线感器网络巡航覆盖最小移动节点数快速求解算法并使用遗传算法实现了快速求解算法.实验结果表明,本文提出的方法快速有效,而基于遗传算法的快速求解算法的实现可以快速确定无线感器网络巡航覆盖最小移动节点数上界.     

无线传感器网络移动簇头节能传输协议

无线传感器网络具有资源的有限性和传感器采集数据的特点,许多在传统网络中运作良好的通信协议,在一些由固定节点和移动节点组成的无线传感器网络中不能很好地管理网络和处理传感器数据。该文提出一种移动簇头的节能通信协议,使用自组织传感器簇来处理和散发数据。通过与LEACH协议的对比,证明该协议具有更好的节能性和更长的网络寿命,更适用于无线传感器网络。     

基于RFID的传感器网络合作式充电和数据收集策略

能量限制是制约无线传感器网络发展的主要瓶颈之一,可充电无线传感器网络的出现对其发展起了巨大的作用.提出了一种基于RFID标签的无线传感器网络合作式无线充电和数据收集策略,根据通信方式的不同,具体提出了TBR和TDC两种方案,通过将网络中的节点进行分簇,并在单个簇内部署簇内移动读取器进行路径移动,对簇内的各个节点进行充电和数据收集;在簇间部署簇间移动读取器收集簇内读取器内的数据,并将数据传输给汇聚节点进行数据处理,通过分簇完成对节点充电和数据收集任务的分层处理.通过仿真验证,其结果表明合作式充电策略可应用在大型区域内部署的网络,并且保证所需的移动读取器数量最少,数据传输至汇聚节点的时延最短,TBR方案与TDC方案有效.     

基于深度学习算法的无线传感器异常数据检测

提出了基于深度学习的异常数据检测的方法,精准检测到无线传感器异常数据并直观展现检测结果。基于无线传感器网络模型分簇原理,通过异常数据驱动的簇内数据融合机制,去除无线传感器网络中的无效数据,获取无线传感器网络有效数据融合结果。构建了具有4层隐含层的深度卷积神经网络,将预处理后的无线传感器网络数据作为模型输入,通过隐含层完成数据特征提取和映射后,由输出层输出异常数据检测结果。实验证明：该方法可有效融合不同类型数据,且网络节点平均能耗较低;包含4层隐含层的深度卷积神经网络平均分类精度高达98.44%,1000次迭代后隐含层的训练损失均趋于0,可实现无线传感器异常数据实时、直观、准确检测。     

基于多Agent的无线传感器网络分层融合框架研究

客户端/服务器(C/S)模式和移动代理(MA)模式是无线传感器网络中的两种最主要的计算模式,MA计算模式可以弥补C/S计算模式能量消耗大、延时长等方面的不足;为了更好地降低能量消耗和缩短网络中数据融合时间,提出一种基于多Agent的无线传感器网络分层融合框架;将无线传感器网络监测区域分层若干个区域,将每个小的监测区域分为簇头―sink和簇头―簇成员节点两层,由sink节点根据用户需求向每个监测区域派遣移动Agent并完成数据采集和数据融合;这种模式可以有效地缩短网络中数据融合时间和降低能量消耗。     

基于物联网的智能家居远程无线监控系统设计

基于ARM920T内核的S3C2440、嵌入式Web服务、QT技术、无线组网技术,设计了智能家居监控系统,系统由智能家居主机、ZigBee/Wi-Fi无线传感控制网络、智能家居客户端软件组成。系统完成了智能家居主机的硬件和软件设计：在ARM平台上移植嵌入式Linux操作系统;使用gSOAP工具建立嵌入式Web服务;配置USB转串口驱动、无线Wi-Fi网卡驱动;组建ZigBee无线传感控制网络,完成对协调器节点以及终端节点的程序设计,制定了数据通信协议;使用QT技术设计客户端程序。最后,重点测试ZigBee网络的建立、终端节点入网和传感器节点数据传输。测试结果表明网络中的传感器节点能够将检测的信息传送到协调器中,智能家居客户端软件能够通过智能家居主机完成对家居环境的远程监测和控制。     

采用自供电无线传感网络的电线安全监测系统

电线故障会引起火灾,对电线温度、电流进行在线监测能预防事故发生。设计了采用自供电无线传感网络的电线安全监测系统,系统由传感节点、中继节点、路由节点、服务器和客户端组成。采用自供电技术解决无线传感网络监测系统中传感节点不能持续供能的问题,对传感节点工作状态进行控制以降低传感节点能耗,传感节点具有体积小、能耗低、不用更换电池等特点。分析自供电条件下,无线传感网络的网络结构,引入中继节点,延伸通信距离。将系统用于电线安全监测,该系统通信可靠、工作时间长、数据实时、人机操作方便,为电线安全的监测提供了技术支持。     

污水重金属监测与移动预警系统

针对企业污水排放重金属监测分布范围广、环境恶劣的特点,设计了基于无线传感网络、J 2 M E技术的污水重金属监测与移动预警系统。在污染水区部署传感器节点,通过ZigBee无线传感网络传输采集数据,经GPRS网络到达智能手机;同时数据经由无线基站和Internet传送至监测中心,手机客户端既可从GPRS网络获取超限报警数据,也可从监测中心获取重金属污染动态分析数据,实现了实时监测和移动预警。     

基于无线传感器网络的温湿度监控系统设计

为了满足现代工厂化养殖业的需求,设计了基于无线传感器网络技术的温湿度监控系统。该系统由传感器网络、嵌入式网关、中心服务器和手机客户端组成。基于ZigBee协议的传感器网络负责采集温湿度,以ARM9微处理器为核心的嵌入式网关负责数据的汇集与转发,在中心服务器搭建B/S架构响应数据请求,基于Android的手机监控客户端给用户提供友好操作界面。利用ZigBee技术与移动网络技术,解决了传统畜禽舍监控系统布线难、不易维护等问题,适合在工厂化养殖业推广。     

基于零打扰测试背板的无线传感器网络测试平台

精确的网络运行状态监视和性能评估对于无线传感器网络的研究和实际部署具有极为关键的意义,而现有的测试技术和测试平台对无线传感器网络的自身运行存在一定的打扰,测试数据的精度也受限于传感器节点的硬件配置.针对现有测试技术和测试平台的缺陷,提出了内部侦听的测试方式,并进一步研发了基于零打扰测试背板的无线传感器网络测试平台.测试平台首先通过由额外的测试背板直接捕获传感器节点内部互连信号,产生测试数据;然后测试数据经由额外的传输网络传送到测试服务器,进行解析和预处理;最后,远程访问客户端通过订阅机制访问测试服务器上的测试数据,并对其分析和处理.测试平台在避免对无线传感器网络正常运行产生干扰的前提下,实现对运行时刻的无线传感器网络的高精度零打扰的透明测试.实验结果表明,基于零打扰测试背板的无线传感器网络测试平台可以对无线传感器网络进行信号分析、协议验证,并对性能进行精确的评估,     

基于Internet对潜油电泵温度压力的远程监控

油井一般分布广、数量多并且比较偏远,无疑加大了工人的劳动强度,并且影响设备的实时检测。基于此现状,设计了一种基于Internet对潜油电泵温度压力的远程监控系统。该系统采用STM32F072核心芯片,通过无线传感网络模块ZigBee采集近距离无线数据,利用通用的12864液晶显示,并将系统接入WiFi模块,以实现数据的网络化传输。在一个具有固定IP的服务器上实现相关数据的传输服务,Android客户端通过与服务器建立同样的TCP连接[1]来接收相关的实时数据,从而实现了数据的网络化的远程传输。     

一种基于传感器网络的车辆跟踪系统

提出了传感器网络—基站—服务器—客户端的四层系统架构．研究了系统设计中目标检测、网络通讯、信息处理、远程查询等关键问题，介绍了关键技术．基于Mica2传感器、ARM9开发板开发了车辆跟踪实验系统，测试和分析了系统性能，并从理论上分析了系统性能的上界．     

基于动态压缩的无线传感网数据重构模型研究

由于动态数据的节点分布处于动态变化的状态,极具不稳定性,无法为无线传感网络实时提供可靠信息,需要进行数据重构处理,提升无线传感网数据稳定性,提出基于动态数据压缩的无线传感网数据重构模型.通过构建多维节点组网模型,分析节点间位置关系,并得到其多模状态重组结果,利用重组结果融合并调度无线传感数据.在融合结果中提取无线传感网...     

嵌入式在无线传感器网络中的应用研究

无线传感器网络作为一门多技术交叉融合的新研究领域,已经在网络管理与查询以及数据分发等方面取得了相当大的进展。围绕传感器网络与外部网络互连问题,重点研究基于32位ARM微处理器与嵌入式实时操作系统的嵌入式无线传感器网络架构以及无线传感器网络数据管理与查询模式,设计了基于Web的嵌入式传感器网络系统,在所构建的嵌入传感器网络平台上,通过应用CGI技术成功实现了嵌入式Web与浏览器之间页面的动态交互。     

基于WIFI+GPRS的无线传感器网络监控系统

传感器网络是一个将传感器技术、嵌入式系统、通信网络技术相结合的网络,实现数据采集、无线定位、远程监控、设备管理等功能,结合ZigBee、WIFI、GPRS等无线网络的优点,构建一个异构无线传感器网络,实现无线网络和移动通讯刚络的远程数据采集、定位与控制、异常事件报警,系统通过无线传感器终端节点进行数据采集,利用具有接收、转发数据助能的无线网络接收,实现异构网络终端设备间的数据交互与共享,达到无线定位,短信报警、上位机软件监控的目的．