使用J—SIM模拟无线传感器网络的研究

无线传感器网络由于在军事通讯、国土安全、环卫环保、交通监察等诸多领域的应用而成为目前IT领域的研究热点之一。对于研究者则需要一个仿真度高、具有高可靠性和扩展性的仿真平台以验证自己研究的结果的科学性。介绍了一个全新的完全开源的、跨平台的使用Java开发的传感器网络模拟平台J—SIM,并以目前无线传感器网络比较流行的S—Mac协议为例使用J—SIM进行了传感器网络的模拟。J—SIM相对于NS2使用简单方便,而实验结果证明,J—SIM可以得到与NS2同样正确的模拟结果,J—SIM的性能也比NS2稳定得多。     

无线传感器网络模拟器比较分析

针对可用于无线传感器网络的模拟器NS-2和OMNET 进行了分析对比,并给出了选择建议.文中定义了评价模拟器的6个指标参数,依次给出了在模拟传感器网络时这两个模拟器的功能和性能.通过对比这6个参数,认为OMNET 更加适合用来模拟无线传感器网络.     

无线传感器网络中基于区组设计的密钥预分配方案

密钥分配是无线传感器网络中极具挑战性的安全问题之一。在借鉴Blom的密钥预分配方案和区组设计思想的基础上,提出了一个新的密钥预分配方案。方案利用对称平衡不完全区组设计的分组方法,把密钥空间分成密钥空间组,以提高节点间的连通概率。分析表明,与其他的密钥预分配方案相比,该案具有较强的抵抗攻击的能力。     

无线传感器网络实验平台的实现

详细阐述了基于无线传感器硬件搭建无线传感器网络实验平台并利用TinyOS进行传感器硬件通信验证的实现方案。     

王平：中国的传感器网络缺乏整体规划

无线传感器网络是大量的静止或移动的传感器以自组织和多跳的方式构成的无线网络,其目的是协作地感知、采集、处理和传输网络覆盖地理区域内感知对象的监测信息,并报告给用户。它的英文是Wireless Sensor Network,简称WSN。在此定义中,传感器网络实现了数据采集、处理和传输的三种功能,     

无线传感器网络实时传输性能研究*

基于Micaz节点平台设计了系列实验,测试TinyOS网络协议栈各层面的时间特性.根据实验的结果,分析了影响无线传感器网络实时性能的主要因素,为协议和应用的设计提供了实验基础.     

基于PSoC的无线传感器网络系统设计

无线传感器网络能够实时监测、感知和采集网络分布区域内的各种环境或监测对象的信息,但是无线传感器网络节点能耗高、容易失效。针对这一问题,提出一种基于PSoC的无线传感器网络系统设计方案,采用CYPRESS公司PSoC芯片(可编程片上系统)CY8C29466作为节点处理器,实时采集网络各节点的电池电量,引入抗干扰能力较强的Wire-lessUSB通信技术构建无线网络,提高无线数据传输的可靠性,以车位锁管理系统设计为例,详细阐述了该传感器网络系统的硬件和软件设计。实际应用结果表明,该方案充分利用PSoC芯片内部的模拟资源和数字资源,缩小了体积,缩短开发周期,且能有效地降低系统的能耗,检测网络各节点当前的电量,通知管理人员及时更换电池。     

ZigBee无线传感器网络性能仿真和实验研究

无线传感器应用于农业领域中采集植物的水分等一些生理和环境参数,随农作物的生长产生的障碍或电池电量使网络节点间通信质量变差。为了保障无线传感器网络的正常通信,试图加入功率较大、抗干扰性较强的长距离路由节点改善网络连通性。本文用NS2仿真研究了加入长距离路由节点前后网络连通性变化,以及在不同网络负载、不同网络连通性下,无线传感器网络在时延、丢包率和流量方面的变化情况。研究表明,加入长距离路由节点后,改善了网络连通性,并有较好的网络性能。     

无线传感器网络分层路由协议研究

路由协议是WSN研究中富有挑战性的问题.由于WSN自身的特点和通信需要,现有的无线自组网和互联网路由协议不适在WSN中运行,无线传感器网络路由协议以节约能源为首要目标,并采用折中机制,使用户可以在延长网络生存期和提高网络吞吐量、降低延迟时做出选择.无线传感器网络路由协议包括平面和分层路由协议两大类,文中介绍几种典型的分层路由协议,并根据路由性能指标进行了分析和比较,并指出了下一步的研究方向.     

无线传感器网络能量自调Q路由算法

无线传感器是一种非常微小、精密的,内嵌微处理器的设备,其特点在于当传感器在区域内布点后,这些节点不能再充电;所以在无线传感器网络设计中,能量的开销及网络负载平衡是首先应考虑的因素.提出了一种能量自调式Q路由算法(Q routing with energy and position awareness).使用开放的模拟器OMNET ,比较了QREA协议与传统的路由协议一完全位置路由(geographical routing)的性能.通过实验得出了一个近优化的路由模型.     

无线传感器网络自私节点检测的仿真研究

研究无线传感器网络安全问题.在无线传感器网络中,节点协作需要消耗能量,由于节点能量有限,并不是所有的节点都愿意参与协作,而出现自私节点.自私节点对整个网络中吞吐量和全网通信延时的产生影响,会使网络存在严重的安全性问题.为了检测及预防网络中节点的自私行为,提高无线传感器网络的安全性,提出了一种博弈论无线传感器网络自私行为检测方法.通过检测无线传感器网络的自私节点,并对拒绝协作行为进行惩罚,通过节点与其邻居节点进行的不断博弈过程,广播节点的效用变化加强网络中节点的协作性能进行仿真.仿真结果表明,对无线传感器节点的自私行为实施惩罚机制,大大增强节点间的相互协作,节省了不必要的能耗,提高了自私节点检测的准确率,延长了整个网络的生命周期,为网络的安全性提供了有效保证.     

无线传感器网络的LEACH算法改进与仿真研究

在无线传感器路由算法的研究中,由于无线传感器能量受限,针对LEACH路由算法中簇头选择不合理以及节点能耗不均衡等不足,为了提高能量的有效性,提出了一种改进的LEACH路由算法(E_LEACH).首先在簇首选择的过程中,充分考虑节点的能量状态,尽可能使剩余能量高的节点当选为簇首;然后在数据传输阶段采用单跳和多跳混合通信方式均衡簇头与基站能量消耗,提高网络能量的利用率,延长网络生存时间.采用OPNET对E_LEACH及LEACH算法进行了仿真实验,结果表明,对比LEACH算法,E_LEACH算法更能均衡节点的能耗,有效地延长了整个网络的生存周期.     

无线传感器网络移动代理路由算法的仿真研究

路由选择问题是无线传感器网络中的核心问题.针对无线传感器网络节点能景、计算能力和通信能力有限等特点,为了降低能量开销和延长网络的生命周期,将蚁群算法和移动代理技术结合.提出一种新的无线传感器路由算法.考虑节点之间距离、路径能量消耗和节点剩余能量情况,使网络中的能量消耗更加均衡,同时对蚁群信息素更新规则进行了改进,加快了蚁群算法收敛到最优解的速度.仿真结果表明,与其它移动代理路由算法相比,算法在全局性和收敛速度方面都有所提高,有效地减少冗余数据传输,降低通信消耗,延长网络的生存周期,为路由传感器设计提供了参考.     

无线移动传感器网络节点自定位控制仿真研究

研究移动节点确认自身位置信息的节点自定位问题,传感器节点的移动部署和数据通信容易受外界环境的干扰,造成网络节点自定位精度低。为解决上述问题,提出了一种改进的灰色系统预测移动节点定位技术。改进方法采用跨层设计,利用灰色系统预测移动节点及其相邻节点移动状态和距离来实时地根据自身及相邻节点位置重新成簇进而实现移动节点自定位控制。仿真表明,提出的灰色系统预测模型能够有效地提高了移动节点位置计算精度,在算法时空复杂度和能效上可以实现合理的自定位控制。     

蚁群优化的无线传感器网络路由仿真研究

针对无线传感器节点提供能鼍的电池有限,因此无线传感器网络的路由设计应有效地利用能量.为了有效地延长网络的生命周期,提出了一种基于蚁群优化的尤线传感器网络路由算法.首先根据节点剩余的能量进行簇头选择;然后通过简单易于实现、支持多路径的蚁群算法进行路由选择,通过相邻簇头节点间广播各自的距离和剩余能景信息,在整个网络中建立与更新簇头间的蚁群信息素浓度;最后根据蚁群信息素浓度计算各相邻簇头被选择作为下一跳的概率,从而形成网络簇间路由.在NS2平台下进行了仿真实验,实验结果表明,与LEAcH算法相比,减少了平均能耗,网络存活节点数增加,有效地延长了网络生命期.结果证明,蚁群算法在无线传感器网络中能够很好的找到最佳路由.     

无线传感器网络云仿真平台架构设计

无线传感器（WSN）已经成为当前的研究热门,但是仿真实验平台的建设较为滞后。受资金、环境、信息的局限,当前对传感器网络的研究多停留在理论上,实验方法和实验结果不具有通用性,权威性,影响了传感器网络协议的标准化、工业化进程。本文在详细分析现有仿真软件利弊的基础上,提出一个无线传感器网络云仿真平台,利用互联网技术和虚拟化技术,构建了包含交互中心、计算中心和存储中心的分布式云架构,从根本上解决现有软件在可用性、兼容性、易部署管理性上存在的问题,总结并提出传感器网络协议仿真平台未来的发展趋势和开发任务。     

无线传感器网络路径寻优的仿真研究

研究无线传感器网络路径寻优问题.针对无线传感器网络路径寻优同时涉及到数据传输路径的长度、传感器节点能量以及整个网络的能量均量均衡,传统的数学模型对其进行求解存在求解时间长,速度慢,得到的路径并非最优,导致网络的能量不均衡,网络生命周期短.为了快速找到传感器网络最优路径,提出一种传感器路径混合寻优方法.算法首先利用遗传算法进行全局寻优,使网络最优路径稳定地分布在解空间区域,然后采用禁忌算法进行网络路径局部寻优,最后找到无线传感器最优路径.仿真结果表明,混合算法能快速找到无线传感器网络最优路径,且消耗的能量最少,有效实现了网络负载均衡,延长了网络的生命周期.     

水下无线传感器网络能量路由协议的仿真研究

水下无线传感器网络对海洋战场的监测要求实时性较强和路由时延较小。针对水声信道传输特点,将路由选择问题转化为非线性规划问题,提出一种基于表驱动路由协议设计思想的选优能量路由协议。该协议在数据传送时总是选取目标函数解较优的路径,从而能够高效利用传感器节点的能量,同时均衡各节点的能量消耗。仿真结果表明,相对于传统能量路由协议...