无线传感网络节点定位技术

节点定位是无线传感网络的关键技术之一.介绍了无线传感网络的结构和节点定位技术的分类.针对于静态锚节点和无锚节点的定位方法,介绍了每个算法的原理,分析了误差产生的原因,概括了算法适用的条件,并介绍了目前提出的有效的改进方法.对于目前在无线网络定位中出现的问题做出了展望.     

基于社会网络的移动无线mesh网络节点移动模型

为了适应移动无线mesh网络在军事作战、灾后救援等特殊领域,为路由协议及拓扑控制设计提供理论模型,研究了基于社会网络的节点移动模型,并比较了各节点移动模型在实际应用中的优势和劣势。研究结果表明,针对不同的应用场景,选用合理的移动模型进行拓扑建模,可有效改善网络的性能。     

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...     

自适应蒙特卡罗无线传感器网络移动节点定位算法

针对无线传感器网络中蒙特卡罗定位算法在节点的无线射程为非理想条件下定位精度不高、采样率低等缺点,提出一种自适应蒙特卡罗移动节点定位算法。该算法利用不同区域的采样粒子对未知节点的定位精度影响不同,自适应地调整不同区域的采样粒子的影响权重,对未知节点进行定位;同时,利用上一时刻采样粒子增加限定条件,提高定位精度。仿真结果表明,本算法在规则度不同的条件下节点的定位误差平均下降了约13%,在速度不同的条件下定位误差平均下降了约10%,网络覆盖率可达到99.19%。     

MASC: 一种基于移动辅助节点的Sweep Coverage机制

为了改进Sweep Coverage机制的性能,引入了移动辅助节点来辅助数据传输,并在此基础上提出了一种两层结构的Sweep Coverage机制（Mobile-assisted Sweep Coverage,MASC）。MASC首先将POI分配给移动传感器节点完成数据采集,然后通过移动辅助节点来实现移动传感器节点和汇聚节点间数据的中继。仿真结果表明,在相同的网络场景下,提出的MASC机制较以往的覆盖机制取得更好的性能表现。     

基于Memetic算法的无线传感网络覆盖优化

针对无线传感网络覆盖优化中工作节点集难以选取的问题,提出了一种基于Memetic的覆盖优化算法.该算法主要由选择算子、交叉算子、变异算子、禁忌局部搜索算法和种群更新策略组成.利用相邻节点间的区域覆盖关系,减少局部搜索中邻域的目标函数值计算量、提高计算速度,并利用随机和贪婪的策略构造一个质量较好的初始种群.仿真结果表明,该算法具有较强的搜索能力,能快速收敛于优秀解、实现工作节点集的优化选取、降低网络冗余和能耗、延长网络的生存时间.     

面向无线移动Mesh网络的路由节点移动决策机制

针对如何指导路由节点移动这个问题,提出了一种新颖的路由节点移动决策机制。该机制包括移动路由节点分类、路由节点的状态转换、路由节点的移动决策、拓扑结构的优化。仿真结果表明,采用该机制的无线移动Mesh网络能阻止网络的分裂,为移动终端节点提供较高的转发吞吐量。     

有向传感网络中移动目标栅栏覆盖算法

通过调整有向传感节点的传感方向,实现网络强栅栏路径的构建.定义交点集和关联节点集以刻画区域边界以及相邻节点间位置关系,将问题从二维连续空间映射到二维离散空间;其次,构建全局覆盖图对问题进行建模,采用图论方法快速判定已知网络布局能否构成强栅栏覆盖.若存在,则选取满足最少节点数目的栅栏路径.仿真结果对算法的性能进行了有效验证.     

面向无线传感器网络节点定位的移动锚节点路径规划

针对无线传感器网络定位的需求,对移动节点的路径进行了分析与规划。首先设计了移动锚节点与传感器节点间的通信过程,使锚节点获得足够的局部邻居信息,作为后续动态选择目标子区域的基础。然后设计了一种动态、静态轨迹相结合的移动路径,在保证定位率的同时,可以有效避开网络中的空白区域。仿真结果表明：在不同的节点分布下,本工作的算法在定位率和路径长度等方面有良好的表现。     

嵌入式无线传感器网络节点设计

在分析无线传感器网络的体系结构的基础上，从硬件设计、软件设计和软、硬件协同设计等几方面对无线传感器网络的节点设计进行了探讨，对链路层和网络层协议进行了研究，并从硬件和软件的角度进行了节点的节能考虑。     

移动代理Aglet的网络节点信息采集和实现

对Aglets进行了深入和系统的研究。阐述了系统迁移机制和消息机制。提出了基于主从式（Master—Slave）和巡行路线式（Itinerary）结合的交互设计模式。并依据此模式实现了基于Aglet平台的网络节点信息采集．     

WSN的移动Agent随机模式与分析

提出了一种随机的移动agent模式。该模式通过移动agent提供的迁移能力,支持基于群算法的事件监测,优化网络覆盖方案。通过移动agent随机生成和随机迁移,在确保对事件的检测和覆盖率的前提下,能够减少监测领域中的活动节点。通过移动agent提供的群智能提高无线传感器网络在不同环境的适应能力,适用于当网络由于能量损耗导致的分割或孤立的环境。仿真结果显示,基于该模式的算法在覆盖效率和通信距离要求上,表现出了良好的性能。     

一种无线式总线结构的传感器网络研究

针对提高WSN网络寿命的优化设计问题,在网络构建上设计一个新的结构,称为无线式总线结构,此结构旨在缩短传输路径和屏蔽不必要的信息交换,从而节约能量.基于建立的总线圆和传输总线,把信息保存在总线圆上,当需要时再传递到汇聚点.需要传递的信息从传输总线上传递到汇聚点.这样减轻靠近汇聚点的传输点的压力,减少瓶颈点,延长网络寿命.同时在网络重构时,根据混杂信息量方程,提出按信息量的变化率进行重构的策略和方法,保证网络的整体能量平衡消耗.仿真实验给出方法在不同覆盖率的要求下系统的能量消耗和寿命的关系,较之于一些传统网络结构更有效.结果表明无线式总线的构建策略有利于网络调度和延长网络寿命.     

无线传感器网络中节点的非测距定位算法

针对无线传感器网络（Wireless Sensor Network,WSN）中节点定位,提出了一种低消耗的节点自身定位算法。本算法先将检测区域划分网格,根据节点接收的信号强度,初步缩小定位范围,然后以DV－Hop算法原理为基础,用跳数比率构建Apollonius Circle,最终确定节点位置。该算法不需要任何额外的硬件支持,实验结果表明在锚点比例约50％,网络基本连通的情况下,网络通信负载较DV—Hop降低近33％。平均定位的精度达到29％以下。     

基于传感器网络的分段线性拟合跟踪算法研究

对基于无线传感器网络(WSN)的目标跟踪机制进行了研究,采用一种分段线性拟合的方法对做正弦运动的目标进行跟踪,该方法是利用目标位置历史数据序列建立直线方程,用此直线方程预测目标未来时刻的位置及速度,实现对目标实时预测.仿真试验结果表明,该方法与滑动窗多项式拟合法相比具有计算量小、精度高的优点,更加有利于实现对目标的跟踪.     

一种基于Mobile Agent的主动网络节点操作系统技术

介绍了主动式网络和主动网络中的节点操作系统,在此基础上,将Mobile Agent技术引入到主动式网络中,提出一种用Mobile Agent概念代替主动网络中主动包原有的封装(Capsule)的设计.原有的封装设计只能以自身为主动节点,发送的数据包不能对其目的节点进行配置.这种以代理为基础的主动式网络架构的工作模式更具备自主性,改善了网络中节点的被动性,并可以对当前的环境及时做出反应.     

无线传感器网络一维区域随机覆盖研究

研究了一维区域上的无线传感器网络覆盖问题,首先提出了一维区域上的传感器节点随机覆盖模型并给出了节点覆盖概率计算公式;其次研究了一维区域上的传感器节点发射半径的确定方法,理论证明了传感器节点发射半径应大于或等于2倍感知半径;最后讨论了一维区域覆盖数计算方法.仿真实验表明节点感知半径是影响节点覆盖率和覆盖数的主要参数.论文的研究结果可作为一维区域上传感器网络设计的技术参考.     

基于CACO的WSN中QoS组播路由优化研究

随着无线传感器网络的广泛使用,提出了如何在无线传感网络中实现QoS效率的问题。针对无线传感器网络的动态网络环境和能量约束的问题,在优化网络动态结构的基础上,提出用混沌蚁群算法求解无线传感器网络的QoS组播路由的方法。该算法采用混沌初始化进行改善个体质量和利用混沌扰动避免搜索过程陷入局部极值,求解QoS组播路由速度快,延长了网络寿命。仿真结果表明混沌蚁群算法求解无线传感器网络的QoS组播路由的可行性和有效性。     

无线传感器网络中基于数据融合的覆盖控制算法

现有的传感器网络覆盖控制研究普遍采用圆盘感知模型,并不能真实刻画传感器的感知特性以及存在背景噪声时的系统检测能力,节点调度后的工作节点数量比实际需要的多,增加了不必要能耗和通信干扰。文章提出了一种分布式覆盖控制算法(DFCCA),采用更接近真实的数据融合感知模型,首先通过理论分析找到三角融合网格(TFM)中最小检测概率点的位置,进而依据覆盖要求和环境参数确定TFM的最优节点间距。DFCCA通过整网的TFM划分完成节点调度,使大量冗余节点进入休眠,同时考虑节点剩余能量来均衡能耗。仿真结果表明,相比基于圆盘感知模型的算法,DFCCA算法可以更大程度关闭网络中的冗余节点,保证覆盖质量和连通,延长网络生存期。