多媒体传感网中一种基于优化覆盖及压缩代价评估的节能机制

为降低无线多媒体传感网能耗,利用贪婪算法调整节点传感方向,实现优化覆盖并降低了传感开销.同时,对节点数据压缩代价进行评估,使其以最小的能量代价传输数据,并根据多媒体事件流规律,优化网络生存时间.仿真结果表明,本方法在延长网络生存时间方面表现出了较好性能.     

面向无线传感器网络的混沌加密与消息鉴别算法

针对数字混沌密码无法直接在轻量的传感节点上实现,介绍了一种基于整数型混沌映射的轻量级分组加密算法,并提出一种新型的消息鉴别码方案,具有输出长度可变、混沌序列复合安全等特点,最后实现了一个完整的无线传感网数据安全传输应用方案,并在Mica2节点上给出性能分析。实验表明该方案对无线传感网具有更高的实用性。     

基于准格型策略的无线传感网协作覆盖算法

该文提出了一种基于准格型策略的无线传感网协作覆盖QGCC(Quasi-Grid based Cooperative Coverage)算法,通过在随机分布节点中构造准格型结构并结合协作感测模型,减少活动节点数量,延长覆盖周期。QGCC设计了低复杂度的分布式虚拟网格确定方法及能量高效的节点调度策略,定义了不规则度指标以分析网络的不规则程度对覆盖性能的影响。仿真实验表明,相比于参照算法,QGCC能够较大程度地减少活动节点的数量,大幅延长网络的覆盖周期;此外,该算法的覆盖周期和节点密度具有近似线性的关系,且比参考算法具有更大的斜率,说明其对冗余节点具有更高的利用效率。     

融合信誉评估与巡查机制的WSN能量高效安全成簇算法

无线传感网（Wireless Sensor Network,WSN）因节点众多、通信开放、资源有限,且通常部署在无人值守区域,表现出明显的安全脆弱性。提出了基于具有能量高效特征巡查机制的WSN安全应对模式,设计出了一种融合信誉评估与巡查机制的WSN安全成簇算法：首先构建簇化层次式网络模型,基于节点的剩余能量和簇质心距离选取簇头节点,提升节点能量消耗的均衡性;并建立节点信誉评估模型,通过巡查机制随机检测节点的通信行为,基于节点行为对信息安全的威胁程度,利用指数函数计算并及时更新节点的信誉值,放大性地惩罚节点的异常行为,有助于节能和快速发现恶意节点。仿真测试结果表明,算法能够均衡传感器节点的能量消耗,在不明显缩短网络生命周期的情况下,对无线传感网中恶意节点具有较高的检测速率和97%的检测率。     

无线传感网中一种基于即时信息的TDMA方案

媒体访问控制(MAC)协议对无线传感网的性能具有重要影响。根据无线传感网在网络性能方面的要求,针对现有无线传感网协议在节点能耗和时延方面的不足,提出了一种IM-TDMA方案,根据节点流量的变化,动态地调节帧长,提高信道利用率;同时采用计数器管理及续传优先的调度方式,简化了调度复杂度,降低了节点能耗。仿真结果表明:IM-TDMA方案能有效地节约能耗、降低时延,可运用于实际无线传感网的MAC协议方案中。     

基于能量预测的无线传感器网络节点覆盖调度算法

针对无线传感器网络中存在的热区问题,采用非均匀部署方案,并在此基础上提出基于能量预测的无线传感器网络节点覆盖调度算法。并对算法进行了仿真实验和性能分析。结果表明该算法可以延长的网络生命周期并在较长的时间里保持较高的网络覆盖率,能够达到网络内大多数节点能耗均衡的设计目标。     

无线传感器网络中基于遗传算法的覆盖优化

覆盖控制是廷长无线传感器网络生存期一个有效的方法之一.其方法通过覆盖控制将无线传感网络节点划分成若干不相交最小覆盖连通集(CCS),然后顺序调度不同节点集.然而寻找最小覆盖连通集覆盖为NP问题,文中建立覆盖连通集优化模型,提出一种基于遗传算法(Genetic Algorithm,简称GA)目标覆盖的优化算法,并详细阐述算法实施.仿真结果显示,对于指定目标,该GA优化算法能获得比GIECC算法更好的性能.     

一种提高基于WSN农业监测系统覆盖率的方案

在基于无线传感网络(WSNs)农业监测系统中,传感节点需周期收集环境数据,如温度、湿度,并且以尽可能少的传感节点实现对监测区域的随时监测。为此,提出一种基于太阳能的调度节点移动的覆盖率优化(SPMSC)方案。在SPMSC方案中,每个移动节点能够利用太阳板获取能量。通过预测太阳能的数量决定节点的移动方案,实现以最少节点和最小的能量消耗最大化覆盖区域。仿真结果表明,与同类方案相比,提出SPMSC方案的节点数下降了4%,网络寿命提高了10%。     

链状无线传输系统的设计

现有的无线传感网协议多数是基于面状监控区域的协议,其不适用于链状的监控区域。本文介绍了一种基于链状区域的无线传输系统的实现方案,给出了设计思路,采用新的路由算法和节点工作方式,提高了节点的能量利用效率。     

无线传感网规则拓扑结构的部署与设计综述

在无线传感网应用中部署规则拓扑结构能实现感知区域的完全覆盖和采集点的精确定位,以较小的部署代价提供更好的网络性能,为无线传感网的优化设计提供参照依据,对规则拓扑结构的相关研究进行综述。基于节点有效面积这个指标,探讨了完全覆盖、k-覆盖、l-连通情况下的拓扑部署方式与效能,并从连通性、能耗、传输性能、路由方案和MAC协议等方面总结了典型规则拓扑结构的性能、变化规律和适用范围。指出了各结构的最佳适用条件,并提出了若干有待进一步研究的方向。     

基于联合感知模型的无线传感器网络连通性覆盖协议

本文研究在没有节点位置信息的情况下,如何有效地保证节点采用联合感知模型且节点通信范围多级可调的无线传感器网络的覆盖质量和连通性.给出了在节点随机部署方式下,网络覆盖质量和网络连通性与工作节点个数、监测区域面积和节点性能参数的关系;设计了一个选取最少工作节点保证网络覆盖质量和网络连通性的调度控制算法(SCA),该算法力求...     

基于改进微粒群算法的WSN节点调度

为了降低无线传感器网络监测区域节点能耗和延长网络生命周期,设计了一种基于改进微粒群算法的节点调度方法.首先,以网络覆盖率和休眠工作节点数为目标建立了系统的数学模型,然后设计了粒子的编码方式、适应度函数以及自适应动态惯性权重,并定义了使用改进的微粒群算法对传感器网络节点调度的具体算法.仿真实验表明,该方法能正确地实现无线传感器网络监测区域的节点调度,在迭代次数较少时,就能以较少的节点获得较高的网络覆盖率,且与其他方法相比,具有收敛速度快和全局寻优能力强的优点.     

An energy efficient hole repair node scheduling algorithm for WSN

A sensor node in the wireless sensor network has limited energy and it normally cannot be replaced due to the random deployment, so how to prolong the network life time with limited energy while satisfying the coverage quality simultaneously becomes a crucial problem to solve for wireless sensor networks (WSN). In this work, we propose an energy efficient algorithm based on the sentinel scheme to reduce the sleeping node detection density by defining a new deep sleeping state for each sensor node. The average energy consumed by probing neighboring nodes is introduced as a factor to calculate the detection rate. In addition, after some theoretical analysis of the existence of coverage holes in WSN, a triangle coverage repair procedure is defined to repair coverage holes. Simulation results show that our proposed algorithm obtained better performance in terms of the coverage quality and network life time compared with some existing algorithms in the literature.     

一种带有可控动态参数的优化覆盖算法

能耗与覆盖问题是无线传感器网络研究领域的基本问题,也是一个重点问题。针对传感器节点所呈现的同构性特点,提出了一种带有可控动态参数的优化覆盖算法（OCCDP）。该算法首先给出了3节点联合覆盖时,最大无缝覆盖率的求解过程;其次,给出了在监测区域内存在传感器节点覆盖时,覆盖质量期望值求解方法以及与邻居节点进行覆盖比对时覆盖率的判定方法;当存在冗余覆盖时,给出了任意传感器节点处于冗余节点覆盖时的覆盖率的计算过程;最后,通过仿真实验与其他算法在覆盖质量和网络生存周期等方面进行对比,其性能指标平均提升了11.02%和13.27%,从而验证了提出算法的有效性和可行性。     

Wireless Sensor Network Path Optimization Using Sensor Node Coverage Area Calculation Approach

The proposed work is based on the path optimization approach for wireless sensor network (WSN). Path optimization is achieved by using the NSG 2.1 Tool, TCL Script file and NS2 simulator to improve the quality of service (QoS). Path optimization approach finds best suitable path between sensor nodes of WSN. The routing approach is not only the solution to improve the quality but also improves the WSN performance. The node cardinally is taken under consideration using the ad-hoc on demand distance vector routing protocol mechanism. Ad hoc approach emphasize on sensor nodes coverage area performance along with simulation time. NSG 2.1 Tool calculates the sensor node packet data delivery speed which can facilitate inter-node communication successfully. An experimental result verified that the proposed design is the best possible method which can escape from slow network response while covering maximum sensor nodes. It achieves coverage support in sensor node deployment. The result outcomes show best path for transferring packet from one sensor node to another node. The coverage area of sensor node gives the percentage of average coverage ratio of each node with respect to the simulation time.

     

基于Voronoi的无线传感器网络覆盖控制优化策略

针对无线传感器网络运行状态中存在覆盖空洞的问题,提出了一种基于Voronoi有效覆盖区域的空洞侦测修复策略。该策略以满足一定网络区域覆盖质量为前提,在空洞区域内合理增加工作节点以提高网络覆盖率为优化目标,采用几何图形向量方法对节点感知范围和Voronoi多边形的位置特性进行理论分析,力求较准确地计算出空洞面积,找寻最佳空洞修复位置,部署较少的工作节点保证整个网络的连通性。仿真结果表明,该策略能有效地减少网络总节点个数和感知重叠区域,控制网络中冗余节点的存在,同时其收敛速度较快,能够获得比现有算法更高的目标区域空洞修复率,实现网络覆盖控制优化.     

Communication Coverage in Wireless Passive Sensor Networks

System lifetime of wireless sensor networks (WSN) is inversely proportional to the energy consumed by critically energy-constrained sensor nodes during RF transmission. In that regard, modulated backscattering (MB) is a promising design choice, in which sensor nodes send their data just by switching their antenna impedance and reflecting the incident signal coming from an RF source. Hence, wireless passive sensor networks (WPSN) designed to operate using MB do not have the lifetime constraints of conventional WSN. However, the communication performance of WPSN is directly related to the RF coverage provided over the field the passive sensor nodes are deployed. In this letter, RF communication coverage in WPSN is analytically investigated. The required number of RF sources to obtain interference-free communication connectivity with the WPSN nodes is determined and analyzed in terms of output power and the transmission frequency of RF sources, network size, RF source and WPSN node characteristics.     

一种面向三维感知的无线多媒体传感器网络覆盖增强算法

 覆盖作为无线传感器网络中的基础问题直接反映了网络感知服务质量.本文在分析现有无线多媒体传感器网络覆盖增强算法的基础上,构建节点三维感知模型,提出面向三维感知的多媒体传感器网络覆盖增强算法(Three-Dimensional Perception Based Coverage-Enhancing Algorithm,TDPCA).该算法将节点主感知方向划分为仰俯角和偏向角,并根据节点自身位置及监测区域计算并调整各节点最佳仰俯角,在此基础上基于粒子群优化调整节点偏向角,从而有效减少节点感知重叠区及感知盲区,最终实现监测场景的区域覆盖增强.仿真实验表明:对比已有的覆盖增强算法,TDPCA可有效降低除节点感知重叠区和盲区,最终实现网络的高效覆盖.     

基于感知距离调节的无线传感器网络节能区域覆盖

传感器节点能够感知的物理世界的最远距离称为节点的感知距离。该文研究了基于节点感知距离调节的无线传感器网络节能区域覆盖方案,该方案通过设定合理的节点感知距离,使得传感器网络在满足区域覆盖要求的同时,能量消耗最低。首先将区域覆盖性能和网络能量消耗模化成网络节点感知距离的函数,然后将节能覆盖问题模化成带约束条件的优化问题,最后给出了基于网络区域划分的优化模型求解方法。仿真结果表明,与传统覆盖方案比较,所提方案在满足覆盖要求的同时,有效降低了网络能量消耗。     

一种无线传感器网络的能耗平衡覆盖模型

针对无线传感器网络节点能量有限、最小覆盖方法能耗不均衡的问题,该文提出了一种能耗平衡的连通覆盖模型,并对模型进行了分析与仿真。模型利用Voronoi划分和Delaunay三角剖分对传感器网络进行分割,判别重复覆盖目标区域的冗余传感器节点,采用节点到sink点的跳数对节点分层,进而提出选择休眠节点的方法。仿真结果表明,由模型建立的非最小连通覆盖集所导出的无线传感器网络,能够平衡节点能耗、使用优化路由、减弱路由关键点的影响。