基于流内与流间网络编码的DTMSN广播传输机制

提出了一种基于流内与流间网络编码的延迟容忍移动传感器网络(DTMSN)高效广播传输机制.在该机制中,汇聚节点利用随机线性网络编码将原始数据处理成编码包,然后转发给传感器节点.传感器节点间利用一种优化的机会网络编码算法交换编码包.当传感器节点收到足够多的线性无关编码包时解码得到原始广播数据.理论分析和仿真实验表明,与仅基于随机线性网络编码的广播传输机制相比,该机制能进一步减小广播时延和网络负载.     

DTN中基于解码预判的高效低时延数据传输算法

针对延迟容忍网络（DTN）中编码节点受限的数据传输机制（Hubcode）存在网络开销大、解码时延长的问题,该文提出一种基于解码预判的高效低时延数据传输算法（HLDA）予以解决。HLDA算法提出了hub节点解码预判新机制以减少数据包的端到端传输时延。通过提出单播、广播混合传输新机制减少beacon信息包的广播次数,从而减少网络开销;并提出减少编码系数矩阵交互机制,更进一步地减少网络开销。仿真结果表明,该算法能够有效降低网络开销,减少端到端的时延。     

基于深度自编码网络的实验室WSN数据压缩算法

针对无线传感器网络节点冗余和数据重叠的问题,提出一种基于深度自编码网络的实验室WSN数据压缩算法来减少传感器通信和计算开销.使用K-means算法将传感器节点划分为不同的簇,使用深度神经网络对相同簇中节点采集的数据进行压缩编码与分类,从而减小数据规模.使用贝叶斯估计算法对压缩编码后的数据特征进行融合.仿真测试与实验结果表明,所提出的算法能明显减少数据量,相比于Megrez算法与E-CPDA算法的数据融合精度分别提升了4.2%和19%,同时能够增加无线传感器网络的生命周期.     

广播副本消除的DTMSN数据传输机制

针对延迟容忍移动传感器网络提出一种基于广播的副本消除数据传输机制（CRD）.CRD机制中,传感器节点利用基站在频率f₁上的大功率广播信息完成自身转发概率的计算和冗余消息副本的清理,基于转发概率在频率f₂上完成节点间的消息转发.同时,CRD采用消息生存时间和消息转发域值M来完成消息队列的管理.仿真结果表明,与其他数据传输机制相比,CRD能达到传输成功率、传输延迟和通信开销的有效平衡.     

无线传感器网络中基于广播坐标的静态链簇路由算法

提出了一种基于广播坐标的无线传感器网络静态链簇路由算法SCTC。该算法在节点地理信息未知的情况下,利用双基站把网络划分为若干静态簇以降低网络动态成簇的能耗,采用簇内成链及簇间并行通信的方式减少簇内通信的能量损耗并降低传输时延,以轮换汇聚层的方法均衡节点能量消耗。仿真实验结果表明,该算法可以大幅度降低网络的能耗并延长网络的生存时间,降低了网络通信的时延。     

基于车联网和移动边缘计算的时延可容忍数据传输

以物联网和车联网为代表的智慧城市的快速发展,使网络中的数据传输与数据计算面临巨大挑战,网络资源的分配也越来越受到广泛关注,为此提出了一种基于移动边缘计算的新型网络架构,通过整合物联网与车联网,用以传输时延可容忍数据及处理数据计算任务.由于在同一网络架构下,需要融合多种网络标准和协议,基于可编程控制原理的软件定义网络技术被应用于所提网络架构中.此外,时延可容忍数据在软件定义的车联网中的传输与计算节点选择过程可建模为部分可观测马尔科夫决策过程,从而优化并获得最小化系统开销,包括最小网络开销和最短数据计算处理时间.仿真结果表明,与已有方案相比,所提方法可以有效地降低系统开销,缩短数据计算执行时间,提升数据计算效率,且在传输时延允许条件下,保证时延可容忍数据的传输到达率.     

无线传感器网络基于概率分发的时间同步协议

针对移动传感器网络中的网络特性,提出了一种基于概率分发的时间同步协议. 该协议中已同步节点根据自身的当前状态,以动态变化的概率发送同步信息对其他节点进行同步,在保证网络同步信息充足的前提下,大幅降低了同步信息的冗余度. 该协议不需要建立网络的层次拓扑结构,节点之间只需要进行一次通信即可实现同步,能够满足移动传感器网络的时间同步需求.     

无线传感器网中线性网络编码的安全检查

线性网络编码作为一种新型的数据编码方式,它可以提高无线传感器网络的数据吞吐率、降低节点能耗、减少数据的传播延迟.由于无线传感器网络自身的特点,直接使用已有的线性网络编码协议将面临许多严重的安全攻击.指出了线性网络编码应用于无线传感器网络所面临的安全问题;并提出了一种安全的线性网络编码协议SEC.SEC既能够实现线性网络编码的优点,还解决了其在无线传感器网络中所面临的安全问题.     

面向移动无线mesh网络的协同通信机制

为了解决mesh客户端与mesh路由器之间距离较远时直接通信传输速率较小的问题,提出一种协同通信机制。该机制采用节点中继方式,客户端节点选择网络中与路由器传输速率较快的节点为中继节点,由中继节点进行数据的转发。在此基础上,采用网络编码的机会路由完成发送节点与中继节点间的数据传输,以解决节点移动时容易产生数据包丢失的问题。仿真结果表明,协同通信机制能提高网络的平均吞吐量,降低丢包率。     

基于蚁群优化算法的无线传感器网络跨层路由协议

针对无线传感器网络对实时性、鲁棒性及能耗平衡要求较高的特点,提出了基于蚁群算法和跨层优化的无线传感器网络路由协议ABCRO（Ant-Based＆Cross-layer Routing Optimization）。算法综合考虑各层之间的信息共享机制,将链路的通信开销和链路通信情况以数据的形式转换为网络性能优良的评估参数;通过将接纳控制网络节点机制、信息素禁忌表的双向更新、节点剩余能量信息维护及跳数更新等信息加入路由选择公式,有效增强算法的可扩展性,降低通信过程中的拥塞问题。仿真实验表明ABCRO算法能够较快的寻找出一条最优的路径,从而平衡网络能耗,降低冲突率,有效提高网络整体性能,延长网络寿命。     

物联网中基于iBeacon的防碰撞广播方案

针对密集物联网环境下的信号碰撞问题,提出了一种分组及时应答多个节点、降低碰撞率的广播协议.通过多周期迭代分析碰撞概率,建立了理论模型,有效地解决了大规模传感器节点并发广播信道碰撞严重的问题.使用蒙特卡洛法仿真评估延迟、容量指标,分析了影响性能的关键参数,模型计算结果与仿真结果一致.与无应答式的广播协议相比,所采用的广播应答机制可以高效确认,降低了23%的网络延迟和90%的广播碰撞,并使系统容量提升1倍.     

基于优先级的WMSN区分服务路由算法

提出一种基于区分服务(Diffserv)的QoS路由算法。该算法利用两种方式保证传输的QoS需求:一是在转发数据包时,以不同的概率公式选择路径;二是使用强占性优先排队模型处理节点缓存中不同类型的数据包。仿真实验显示,该路由算法能保证不同种类数据包的QoS需求,平衡网络的能量消耗,同时延长网络的生存周期。     

基于无线传感器网络的分散目标跟踪：实际测试平台的开发应用（英文）

In the real world, centralized tracking in a largescale wireless sensor network (WSN) may not be feasible due to the possible failure of fusion centre and the large communication delay in forwarding measurement data to the fusion centre. Distributed target tracking techniques can be employed by tasking sensor nodes near to the target to perform sensing, target state estimation and selection of future tasking sensor nodes. In this paper, the development and implementation of a prototype ultrasonic WSN testbed to demonstrate distributed target tracking using the Extended Kalman Filter (EKF) algorithm is described. In the testbed, a mobile robot is used to simulate the moving target, and static／mobile sensor nodes are deployed to detect and track the target. The sensor nodes and robots are equipped with sonar and MICAZ to receive and process instructions. Experimental evaluation of a number of sensor scheduling schemes are reported which shows the superior tracking performance of our distributed competition based sensor scheduling scheme.     

A sink moving scheme based on local residual energy of nodes in wireless sensor networks

In the application of periodic data-gathering in sensor networks, sensor nodes located near the sink have to forward the data received from all other nodes to the sink, which depletes their energy very quickly. A moving scheme for the sink based on local residual energy was proposed. In the scheme, the sink periodically moves to a new location with the highest stay-value defined by the average residual energy and the number of neighbors. The scheme can balance energy consumption and prevent nodes around sink from draining their energy very quickly in the networks. The simulation results show that the scheme can prolong the network lifetime by 26%–65% compared with the earlier schemes where the sink is static or moves randomly. Foundation item: Project(60673164) supported by the National Natural Science Foundation of China; Project(20060533057) supported by the Specialized Research Foundation for the Doctoral Program of Higher Education of China     

传感网中以能量为中心的部分网络编码方案

提出了一种以能量为中心、基于事件驱动,适用于传感网的部分网络编码方案,满足部分节点参与网络编码情况下的高效率、低功耗信息传输.该方案根据传感网中节点的异构性和事件驱动方式的不同,将编码节点分成业务编码节点和能力编码节点,增加了网络编码的鲁棒性,提高了网络编码的效率.仿真结果表明,该方案在能耗、网络吞吐量以及传输延迟方面较传统网络编码方案更优越.     

机会网络节点兴趣社区检测及路由策略

根据机会网络中节点较稳定的社会属性,提出了一种兴趣社区检测机制,将机会网络中节点的兴趣爱好量化,根据节点间兴趣爱好相似性进行兴趣社区划分. 利用节点在运动过程中形成的社区,综合考虑节点的社区属性和节点间历史接触信息,设计了兴趣社区路由算法. 兴趣社区路由由社区内路由和社区间路由组成,路由机制是选择与目标节点在同一兴趣社区且与目标节点接触较多的节点作为中继节点完成数据包转发. 通过仿真实验验证兴趣社区路由策略的合理性和有效性. 仿真结果表明,所提出的兴趣社区路由算法能有效降低网络开销和时延,提高了投递率.     

基于多描述编码的WMSN传输性能

针对无线多媒体传感器网络(WMSN)数据传输存在无线链路差、传输质量要求高等问题,提出一种基于多描述编码的传输策略.该策略利用源节点进行多描述编码,通过选择初始分发节点,形成多个转发路径. 以图像传输为实例,从数据到达率、图像传输前后的对比、峰值信噪比等参数对该策略进行性能验证. 仿真结果表明,该传输策略能解决无线链路不稳定性带来的问题,并保证数据传输的可靠性.