无线传感网概述

无线传感网作为多学科交叉的一个研究方向,已获得了国内外众多学者的关注。随着研究的深入和相关技术的发展,无线传感器网络被广泛地应用到各个领域,并表现出巨大的潜力。本文从无线传感网的结构、应用和研究现状三方面总结了无线传感网的发展。     

基于无线传感网的教室暖气监测系统设计

针对冬季教室暖气片时而不正常工作的问题,提出一种基于无线传感网的教室暖气监测系统。通过在教学楼部署温度传感器网络,将其监测数据传输到任务管理节点,实现统一的数据管理和教室自动监测功能,可使教室管理人员随时获取暖气片温度,以便对其及时维修,从而可减少暖气片不正常工作时对教学工作、学生学习等的影响。     

无线传感网中的安全问题

发展物联网已提升到我国国家战略的重要高度。无线传感网作为物联网的重要组成部分,随着其应用越来越广,其安全问题已成为关注的焦点。在介绍无线传感网特性的基础上,全面分析了无线传感网存在的安全问题,为无线传感网安全研究和应用指出了努力的方向。     

一种基于云计算的无线传感网体系结构

提出了一种基于云计算的无线传感网体系结构。整个传感网被划分为若干个分区; 云作为虚拟汇聚节点, 有多个汇聚触点, 每个触点负责一个分区中传感器的数据收集; 每个分区中的传感器组成本地传感网, 所有本地传感网通过云连接成一个整体; 数据在云中分布存储、并行处理。模拟实验表明, 新结构传感网的数据传输性能明显提升。该结构适用于以数据为中心的无线传感网。     

一种能量异构自适应的无线传感网络覆盖控制协议

网络感知覆盖和能量消耗是无线传感器网络的两个核心问题,两者密切相关.网络覆盖决定了无线传感器网络对物理世界的监测能力,反映了网络所能提供的感知服务质量,能量消耗则决定了无线传感器网络的生存时间.提出了一种节点能量异构自适应的无线传感网络覆盖控制协议HEAP(a Heterogeneous Energy Adaptive controlcoverage Protocol),HEAP采用基于节点分层成簇的思想,根据节点邻居平均能量与自身剩余能量等参数竞选活动节点.理论分析与模拟实验表明,HEAP协议不但能够提供高质量的网络覆盖率,而且可以有效地适应于节点能量异构的网络应用场景,并且减少活动节点选取过程中的控制消息开销.     

无线传感网可靠传输协议分析

数据的可靠传输是无线传感网广泛应用的前提。现有的无线传感网可靠传输方案存在着局限,无法适用于所有的应用需求,研究针对无线传感网的可靠传输关键技术具有实际的意义。     

无线传感网身份认证协议研究

无线传感器网络由功耗、处理能力、通信能力及存储容量均有限的节点组成,传感器节点易遭受物理攻击及资源的有限的特点,均为节点安全性带来了严重威胁.因此,文章指出针对无线传感网安全问题,除了要有轻量级的密码算法之外,还需要高效的密钥分配和管理机制.为了解决内存有限性和安全性之间的平衡问题,目前已经有许多密钥建立技术,但是,学术领域中对于哪种方案最有效仍有争议.文章对各种常见的身份认证协议进行了比较和分析.     

三维超宽带无线传感网的能耗界限

研究了n个静态节点随机分布在单位球上的三维超宽带无线传感网,利用Vapnik-Chervonenkis定理和Voroni棋盘格子覆盖传感区域,推导出了某个节点发射包含R比特的数据分组以多跳方式到达汇聚节点时的能量消耗上下界.研究表明,能量消耗的上下界与网络节点密度n成反比.因此,大规模密集超宽带无线传感网是更为可取的.     

一种新的分布式无线传感网密钥管理方案UEGS

如何在安全要求高、节点资源极其有限的情况下提供有效的密钥管理,一直是分布式无线传感网研究的挑战之一。近年来很多研究方案陆续出台,其中著名的方案就是EG。本文在EG方案的基础上,提出了一种新的密钥建立和更新方案UEGS,并分析了该方案的可行性、效率以及安全性。     

基于运行时模型的无线传感网管理方法

无线传感网是物联网的核心,主要解决物联网中的信息感知问题,通过散布在特定区域的成千上万的传感器节点,采集环境中各种信息并连接到互联网上.然而,传感设备所采集到的数据是实时的、数量庞大且无良好结构的,要将采集到的数据映射到应用系统的问题域空间,就不得不编写大量的映射代码.为了快速定制和开发物联网系统,提出一种基于运行时模型的无线传感网管理方法：首先,在传感设备管理接口基础上构造运行时模型,并维护运行时模型与采集到信息的数据同步;其次,基于运行时模型,对不同传感设备采集到的数据进行定制、抽取和合并,实现通过组合模型对场景中不同的传感设备进行统一管理;最后,通过模型转换,实现组合模型到应用场景模型的映射,从而能够面向应用场景进行物联网系统的开发.还实现了基于运行时模型的智慧社区原型系统,并对方法的可行性和有效性进行了验证.     

异构无线传感器网络高效密钥管理方案

在分析现有密钥管理方案的基础上,提出一种异构无线传感器网络密钥管理方案,该方案为H-Sensor和L-Sensor产生不同数目的密钥链生成值,采用散列函数与密钥链生成值迭代生成密钥链,通过产生的密钥链和迭代次数运用分组链接技术构造会话密钥。分析表明,该方案能够利用较低的存储负载获得较高的密钥连通性,同时提高整个网络的安全性能。     

异构无线传感器网络组密钥管理方案设计

为解决大规模异构无线传感器网络组密钥更新能耗大、效率低的问题,提出一种基于拓扑信息的异构无线传感器网络组密钥管理方案。利用节点拓扑信息构建αβ密钥管理树,在密钥管理树的生成与更新过程中对其进行结构优化,从而减少组密钥更新的能量消耗与更新时延。仿真实验表明,该方案是一种高效可扩展的组密钥管理方案,适合应用于异构无线传感器网络中。     

无线传感器网络密钥管理方案的研究

安全机制中密钥管理方案的研究一直是无线传感器网络的研究热点。从无线传感器网络的安全分析入手,在分类描述分布式和分簇式密钥管理方案并分析其优缺点的基础上,提出几点设计密钥管理方案的研究设想。     

基于网络编码的异构无线传感器网络数据广播协议

本文提出一种适应异构无线传感器网络的能量感知的网络编码数据广播协议(ENCBP)。传感器节点根据邻居能量信息列表实时地计算节点剩余能量的线性映射值。在此基础上,采用能量感知的网络编码转发概率机制,使具有较高剩余能量的节点比低能量节点拥有更高的数据转发优先级,以实现能量均衡的数据传输。另外,采用伪广播机制对协议进行优化,以提高数据包投递率。仿真结果表明,ENCBP不仅可以有效实现网络的能耗均衡,以延长网络的生命周期,还能在一定程度上降低数据包传输时延,从而提高数据通信性能。     

基于部署知识的异构WSN密钥管理算法

现有算法在抗节点捕获攻击方面的性能较差,为此,提出一种基于部署知识的密钥预管理算法,将部署区域划分为若干个互不重叠的三角形网格,并将多密钥空间算法用于相邻的网格。理论分析和仿真实验证明,与现有方案相比,该算法可以使网络在保持较高密钥连通度的同时,较好地抵御节点捕获攻击。     

无线传感器网络管理技术

无线传感器网络是一个资源受限、应用相关的任务型网络,与现有的计算机网络有显著差异。现有的网络管理不再适用于无线传感器网络,面临着诸多新的挑战。首先简要介绍了无线传感器网络管理的技术背景,并结合无线传感器网络自身的特点,给出了相应的无线传感器网络的管理技术应具备的特征等。然后提出了一个通用的无线传感器网络管理框架,并对其中的各管理内容及研究进展进行了详细论述。最后探讨了无线传感器网络管理领域面临的公开难题,并针对目前发展现状提出了今后的研究方向。     

基于无线Mesh的异构网融合跨层设计研究

Mesh网络即"无线网格网络",它是一个无线多跳网络,是由Ad Hoc网络发展而来,是解决"最后一公里"问题的关键技术之一。跨层设计思想是异构网络融合的一项关键理论创新。提出打破传统的分层设计思想,将网络的各层统一起来,整体进行设计、分析、控制和优化。     

无线传感器网络的自适应双向通信研究

提出一种自适应无线传感器网络系统双向通信方案,给出了传感器硬件平台、自适应网络协议的实现思路,可解决无线传感器网络的实时控制性的问题.     

软件定义无线传感器网络研究综述

无线传感器网络（Wireless Sensor Network, WSN）经过长时间的发展,技术上已经有了很大进步,并广泛应用于很多领域,但其仍存在一些技术难点,影响应用效果。软件定义网络（Software-Defined Network, SDN）是一种新的网络架构,它采用了数据平面与控制平面解耦的思路,提供了网络架构发展的新方向。为了提升WSN的技术有效性,SDN架构被引入到WSN领域中,形成了新的软件定义无线传感器网络（Software-Defined Wireless Sensor Networks, SDWSN）。在分析软件定义无线传感器网络现有研究成果的基础上,阐述了WSN及SDN的发展现状;结合目前的研究进展,综述了SDWSN可行的技术方案;探讨了SDWSN未来的研究方向及发展趋势。     

Genetic Algorithm-based Optimized Cluster Head selection for single and multiple data sinks in Heterogeneous Wireless Sensor Network

The constraints on the battery resources of sensor nodes have been the major stumbling block in achieving the network longevity and in exploring the potential of Wireless Sensor Network (WSN) to the maximum level. A plethora of research work has implemented multitudinous optimization techniques for the Cluster Head (CH) selection in homogenous WSN. However, for Heterogeneous WSN (HWSN), the CH selection is still left with a wide scope for further improvement for its exploitation capabilities. In this paper, Genetic Algorithm-based Optimized Clustering (GAOC) protocol is designed for optimized CH selection by integrating the parameters of residual energy, distance to the sink and node density in its formulated fitness function. Furthermore, to pact with the Hot-Spot problem, and to shorten the communicating distance from the nodes to the sink, Multiple data Sinks based GAOC (MS-GAOC) is proposed. The empirical investigations of MS-GAOC is carried out with protocols developed to operate with multiple data sinks so as to have fair comparative analysis. It is inferred from the simulation analysis that the GAOC and MS-GAOC outperform the state-of-the-art protocols on the benchmark of different performance metrics viz. stability period, network lifetime, number of dead nodes against rounds, throughput and network’s remaining energy. The proposed protocols are expected to play a salient role in monitoring of hostile applications, i.e., forest fire detection, early detection of volcanic eruptions, etc.