无线传感器网络中一种环状空间相关性模型*

无线传感器网络特点之一是监测事件的节点分布稠密,相互邻近的节点获得的事件观测值具有很高的相关性。因此,如何消除这种空间相关性以改善网络性能是一个重要的研究课题。提出一种适合无线传感器网络中的事件监测应用的环状空间相关性模型。该模型依据离事件源距离相等节点采样数据空间相关性更高的事实,针对能量衰减模型,采用最小二乘估计对事件源进行更精确的估计。基于新模型,进一步讨论了节点间采样值的空间相关性。模拟实验表明,对传感器网络异常事件监测应用选取适当规模的代表性节点,新模型比现有模型的精确度提高两个数量级以上。新模型能更精确地挖掘传感器网络中的空间相关性,为开发基于空间相关性的传感器网络MAC协议提供了更好的理论框架。     

一种基于节点重要性和空间相关性的无线传感器网络MAC协议*

提出了一种新的基于节点重要性和空间相关性的MAC协议（NISC-MAC）,该协议将数据相关性小的节点,即数据差异大的节点定义为重要节点,并赋予其高的优先权。优先权高的节点发送数据的概率大,退避时间短,从而能优先地竞争到信道。把这些重要性节点选定为代表性节点,确保这些重要的数据发送到sink节点,这样可保证数据的整体有效性,使收到的数据能更好地反映出物理现象。NISC-MAC协议在去除数据空间相关性的同时确保了数据的整体有效性,仿真实验表明此协议在较低的能耗和传输延时下确保了数据的整体有效性。     

QS-Sift:一种基于服务质量和空间相关性的无线传感器网络MAC协议

在大规模、稠密无线传感器网络中传输的数据大都具有高度的空间相关性．近年来，国内外学者提出通过在网络中筛选出一部分节点来发送数据以降低能量开销．本文在网络节点的筛选策略方面开展研究，基于Vuran等人提出的理论模型比较分析了三种节点筛选策略．数值实验结果表明传输低质量的监测数据意义不大，因为它们几乎不能降低甚至反而会增加在数据汇集端的重建失真（QoS）．基于此结论，本文提出了一种新型的分布式、能量高效MAC协议-QS-Sift，该协议赋予监测数据质量高的节点在接入信道时的高优先权，并抑制低质量监测数据的传输．以此进一步降低需要发送监测数据的节点数量，从而降低网赂能耗．模拟实验结果表明QS-Sift能够以较低的网络能耗、传输时延提供更好的QoS．     

一种基于空间相关性的无线传感器网络MAC协议

在大规模无线传感器网络中传输的监测数据具有较大的空间相关性,数据的传输存在一定冗余.如何有效的减少冗余数据的传输来改善网络性能成为一个重要的研究课题.本文以环状空间相关性模型为基础,从节点的筛选策略研究入手,提出一种能量高效的无线传感器网络MAC协议SEMAC.SEMAC协议采用信号强度优先的节点选择算法和冲突避免机制...     

一种低延时的无线传感器网络MAC协议

针对典型无线传感器网络X-MAC协议在多跳环境下累积延迟问题,提出一种具有低时延的Ex-MAC协议。利用管理邻居节点工作周期和虚通道算法,使得虚通道中的所有节点近似于同步,从而减少数据传输延迟,而且不需要交换同步控制帧。仿真结果与X-MAC协议相比,减少了端到端的延迟和数据包冲突的几率,提高了网络的吞吐量。     

无线传感器网络中一种竞争窗口自适应MAC协议

媒体访问控制(MAC)协议是保证无线传感器网络(WSNs)高效通信的关键网络协议之一。MAC层协议设计的是否合理将严重影响网络的性能。介绍了现有MAC协议分类和主要MAC协议。分析了WSNs中典型的S-MAC协议,针对S-MAC协议在载波侦听时采用固定竞争窗口的弊端,提出了一种新型的能够根据流量变化对竞争窗口进行动态调整的新的MAC协议ASMAC,利用NS2对ASMAC进行了仿真,证明了新的ASMAC不仅能够显著地提高吞吐量,降低时延,还能有效提高能量效率,在提高网络性能的同时达到节能的目的。     

无线传感器网络MAC协议的设计研究

媒体访问控制(MAC)协议是无线传感器网络协议的重要组成部分,它的性能好坏直接关系到无线信道的利用效率和整个网络的性能。介绍了无线传感器网络MAC协议设计的主要问题,根据设计指标的不同对无线传感器网络MAC协议进行了分类,并在此基础上,分析研究了几种典型的无线传感器网络MAC协议采用的机制和方法。     

无线传感器网络中采用预约机制的MAC协议改进

提出一种基于信道预约的MAC协议CR-MAC(channel-reservation MAC),该协议是在S-MAC（sensor-MAC）协议基础上进行的改进。当有数据需要发送时,首先以基于竞争的方式发送和接收信道预约信息,实现信道的按需分配;信道预约完成后各节点按照预约好的时间片进行激活,以时分复用的方式传输数据。CR-MAC协议能够有效地减少节点的空闲侦听和串音干扰,从而降低能量消耗和传输延时。     

一种节能型无线传感器网络管理模型

本文提出了一种能量节约型无线传感器网络管理模型,弥补了当前大多数无线传感器网络管理模型未考虑节点能量的缺陷.目前大多数无线传感器网络管理模型由于未考虑各节点能量因素,采用各节点间相互报告管理信息的方式,从而过快消耗节点能量而导致网络生存时间缩小.本文设计的无线传感器网络管理模型是在继承传统模型优势的基础上,充分考虑能量因素建立的模型.     

无线传感器网络媒体访问控制协议综述

无线传感器网络作为当前研究的一个热点方向,吸引了众多研究者和机构的注意力.无线传感器网络的受限特点决定了其设计目标有别于其它网络,在其它网络结构中运行良好的协议并不适合于无线传感器网络.因此,许多研究工作通过研究不同应用下的媒体访问控制层特性,提出了一系列协议.总结了相关方面的工作,对主要的协议进行分类比较和分析,并提出了一些值得继续研究的方面.     

.应用于中等负载无线传感器网络的节能型MAC协议

基于网络负载的大小,提出了适用于中等负载的无线传感器网络的节能MAC协议——EC-MAC协议。该协议引入概率p,采用TDMA方式和减少节点的空闲侦听时间来节能,提高了信道的利用率,延长了网络的生命周期。仿真结果表明,该协议在节省能量方面要优于传统TDMA和BMA协议。     

一种基于功率控制的无线传感器网络MAC协议

提出了一种基于功率控制的无线传感器网络MAC协议,根据节点接收阈值,计算出节点发送最优功率,在根本上减小发送功率从而节省节点能量。为了减少节点间的碰撞,引入了自适应调整竞争窗口和快速退避机制,减少节点空闲时间,从而进一步减少节点耗能。仿真结果显示在能量和吞吐量上都有显著提高。     

无线传感器网络低功耗设计综述

无线传感器网络(W SN)综合了传感器技术、嵌入式技术、分布式信息处理技术和网络通信技术,能够协作地实时监测、感知和采集各种环境对象的信息,并将信息传递给系统用户主机进行分析、处理。W SN中的节点,具有感知和路由的功能,在实际的应用中,功耗是影响节点工作寿命的关键因素。为实现一种低功耗的W SN,可以从W SN的体系结构、传感器节点以及网络各层次通信协议等角度去设计实现。在该领域还存在一些亟待解决的问题。     

无线传感器网络空间复用问题研究*

分析了无线传感器网络空间复用问题产生的因素,发现无论采用何种随机接入方式,物理因素(节点个数、节点密度)和几何因素(发射半径、面积比)等对无线传感器网络空间复用性的影响均呈现出特定的变化规律。通过定义空间复用率,定量地刻画了空间复用性,通过分析实验所采集的大量数据并借助于曲线族拟合法,得出了空间复用率、节点数、面积比三者之间满足由曲面方程所确定的数学模型。研究方法具有一般性,研究结论可以为无线传感器网络的节点布置及拓扑控制等提供理论上的指导。     

基于生成树的无线传感器网络MAC协议

简要分析了无线传感器网络(W SNs)MAC层协议,针对MAC协议在节能和时延方面的不足,提出了一种基于生成树的MAC协议(ST-MAC)。以汇聚点为根节点,创建一个由网络中所有节点组成的生成树。ST-MAC采用TDMA接入方式,其固有的低工作周期提高了网络性能。性能分析和实验结果表明:相对S-MAC,ST-MAC在能量节省和时延方面有较好的效果。     

无线传感器网络GEAR协议的一种改进方案

无线传感器网络(W SNs)被认为是未来改变世界的十大技术之首,但有限的计算、存储和通信能力,尤其是严重受限的能量使其应用前景面临巨大挑战,W SNs在应用之前需要解决许多关键问题,能量问题即是其中之一。能量对于W SNs的生命周期具有决定意义,设计W SNs路由协议需要重点考虑能耗问题,针对W SNs的GEAR路由协议,提出一种能耗上的改进方案并进行仿真,仿真结果显示:该方案能明显降低能耗。     

无线传感器网络中的被动式红外传感器模型研究

针对公共安全的需要，利用无线传感器网络系统进行区域监控已然成为趋势。通过对系统的物理结构分析提出了一种被动式红外传感器模型。该模型对配备被动式红外传感器的无线传感网络的系统设计具有指导意义。传感器节点的测试以及实时系统的试验验证了模型的可靠性。