无线传感器网络中的分布式压缩感知技术

本文对无线传感器网络中分布式压缩感知的几个关键技术进行了详细阐述。首先,简要论述了压缩感知方法的基本原理;其次,分析了无线传感器网络中的分布式压缩感知技术与单个信号的压缩感知技术的区别,针对无线传感器网络中联合稀疏模型的建立、分布式信源编码以及联合稀疏信号的重构技术等问题进行了详细讨论;分析了在无线传感器网络的实际应用中,联合稀疏模型、分布式信源编码方式及联合稀疏信号重构方法的性能。最后,对无线传感器网络中分布式压缩感知技术的未来研究方向进行了展望。      

海水养殖监测系统无线传感器网络协议研究

文中将无线传感器网络应用于海水养殖监测系统,根据海上养殖监测的特点,提出了一种适合海水养殖的无线传感器网络协议。该协议采用最小跳数异步分簇路由算法构建无线传感器网络,协调簇内能量平衡。对于正常数据和异常数据,采用自适应的数据传送机制进行数据传输,降低数据传输量,实现网络能量优化。仿真结果表明,在异常数据率较小的情况下,自适应的数据传输中节点产生的平均数据量和平均冗余数据量比普通的事件驱动型数据传输要小很多,降低了能耗,提高了传输效率。在信道传输质量较差的情况下,自适应的数据传送机制的传输效率更具优势。     

基于压缩感知技术的冷链监控系统研究

基于无线传感器网络监控的冷链运输系统可实现产品实时跟踪和质量管理。传统监测系统需要运输车辆将其传感器数据实时传输到控管中心,可能导致数据链路和通信系统超载,反而减少数据采集和传输效率。本研究旨在为冷链运输设计一套无线传感器网络监控系统,使用压缩感知技术有效降低数据采样率以减少系统压力。测试结果表明,该系统能够准确、高效地恢复传感器采集的数据,实时反馈货物在冷链各个环节的温度变化情况,为货物的运输提供有效监管和安全保证。     

无线传感器网络数据收集问题综述

数据收集问题研究外界用户如何通过无线传感器网络从监控区域收集感知数据。传感器节点通过自组织方式构成网络,数据收集问题就是寻找高效可靠的方式将感知数据通过多跳的方式传输给用户进行分析和处理。近几年对数据收集问题的研究非常广泛,主要包含减少数据收集过程中的数据传输量、数据收集协议和大规模网络数据收集调度等问题。从以上几方面对数据收集问题进行综述。     

基于压缩感知的无线传感器网络多目标定位算法

目标定位是无线传感器网络的重要应用场景。该文提出了一种将压缩感知应用于无线传感器网络多目标定位的方法,把基于网格的多目标定位问题转化为压缩感知问题。应用多分辨率分析的思想,设计了迭代回溯的压缩感知算法,该方法的特点是可同时进行多目标定位,并且大大减少了网络通信的数据量从而延长网络寿命,代价是融合中心的算法复杂度的增加。仿真结果显示,采用迭代回溯算法定位精度提高了50%以上,具有较好的多目标定位效果。     

基于6LoWPAN的IPv6传感器网络报头压缩方案的设计与实现

无线传感器网络节点的资源非常有限,如果能够对IPv6报头进行压缩可以在较大程度上减小数据传输量,提高IPv6传感器网络的整体性能。通过对6LoWPAN报头压缩方案的研究,并结合无线传感器网络的特点和实际需求,在已有无线传感器网络底层协议和基本IPv6协议栈基础上,设计并实现了一种支持对跳数限制压缩的IPv6报头压缩方法。实验结果表明,报头压缩可以有效节省网络能耗,降低丢包率,减小数据传输时延。     

海水养殖监测系统无线传感器网络节点数据传输研究

文章将无线传感器网络应用于海水养殖监测系统,根据海上养殖监测的特点,提出一种适合于海水养殖的节点数据传输机制,对应于正常数据和异常数据,采用自适应的数据传输机制进行数据传输,降低传输数据量,进行了网络能量优化。仿真结果表明,在异常数据率较小的情况下,自适应的数据传输中节点产生的平均数据量和平均冗余数据量比普通的事件驱动型数据传输要小很多,大大降低了能耗,提高了传输效率。在信道传输质量比较差的情况下,自适应的数据传送机制提高传输效率更明显。     

基于压缩感知的水声数据高效传输及其仿真

水声数据传输系统中,由于水下信道的资源紧张,传输的数据量非常有限,因此需要传输大数据量时对发送节点的数据处理能力提出了一个非常大的挑战。随着压缩感知（CS）理论的成熟和广泛应用,本文将此应用在水声数据的高效传输上,提出了一种切实可行的传输方案,并在网络时延、信道利用率、误码率等关键参数上和传统系统来比较水声数据传输性能。仿真结果表明,压缩感知理论能够在有效地压缩发送数据量的前提下把数据发送到接收端,并大大改善了传输性能。     

分布式信源编码的压缩感知技术在无线传感器网络中的应用

文章提出了分布式压缩感知理论,利用传感器节点的数据相关性,把单个信号的压缩采样扩展到信号群的压缩采样,可以实现无线传感器网络的数据重构,减少节点的通信开销,降低整个网络的能耗。     

基于扰动压缩感知无线传感器网络的数据安全机制研究

无线传感器网络低成本灵活易组织,部控传感器节点采集敏感数据,利用无线信道方便传输数据的同时也面临很大的安全威胁.无线传感器网络受自身资源的限制,传统无线网络安全防护机制无法直接应用于此.针对数据相关性的多跳无线传感器网络中的数据泄露、毁坏、篡改和伪造,提出一种基于双重扰动压缩感知WSN轻量级高性能的数据传输安全机制,不...     

基于物联网的室内设备监管系统设计

针对室内设备的监管问题,提出了一种基于物联网技术的室内设备监控管理系统,该系统通过结合以太网通信、以太网供电(POE)和无线传感器网络技术实现。该系统由终端节点、参考节点、POE交换机和服务端四部分组成。通过终端节点与被监控设备绑定,利用加速度传感器、温度传感器实现对被监管设备的信息采集,利用无线传感网传输前端感知数据,并使用以太网作为主干网进行数据传输和供电,最终由服务端完成数据的存储、处理和呈现。该系统结构清晰合理,部署简单,为室内监控系统设计提供了新思路。     

基于WSN与智能感知的电网地下沟管监测数据处理技术研究

针对电网地下沟管在数据监控与感知方面存在的不足,开展了基于WSN与智能感知的电网地下沟管监测数据处理技术研究。在系统工程理论的基础上,综合设计了无线传感网络系统。该系统主要由基站、主站、传感器和运维保障体系组成,同时文中还对传感器系统和无线传输网络进行了优化设计。对于由多个传感器监测到的数据,系统能够对其进行智能分析。在进行预处理之后保存相应的数据值并传输到基站,再通过结构化数据挖掘实现了多维数据融合。实验测试结果表明,所设计的系统可对地下沟管进行数据监测,且误差范围在预期范围之内,具有实际的工程应用价值。     

基于压缩感知理论的雷达成像技术与应用研究进展

压缩感知理论基于信号稀疏性,将对信号采样转换为对信息自由度的采样,可大大降低采样率。而将压缩感知理论应用于雷达成像时有望在以下几个方面得到改善:增强成像性能,简化雷达硬件设计,缩短数据获取时间,减少数据量和传输量等。该文从压缩感知的稀疏性,压缩采样,无模糊重建3个关键步骤与成像雷达有机结合的角度,对近年来基于压缩感知理论的雷达成像技术研究现状进行系统综述,重点论述场景稀疏性与成像关系, 压缩采样方法(包括硬件)设计,场景图像快速高精度重建以及成像系统体制应用等方面,最后探讨了压缩感知理论应用尚需解决的问题和进一步发展方向。     

无线传感器网络智能建筑节能系统数据传输协议设计与实现

无线传感器网络智能建筑节能系统主要是通过分布式自组织的无线传感器网络对建筑物中的环境等信息进行感知,动态地对建筑物中的灯光、空调等设备进行控制,实现智能节能的目的。其中,控制信息的可靠传输对智能建筑节能起着关键性的作用。该协议讨论研究了现有的无线传感器网络数据传输技术中的不足,并结合智能建筑节能的特点和实际需求,设计和实现了一个基于优先级队列及优先级ACK的数据传输方案,对重要信息提供端到端的保证,实现了控制信息的及时、可靠传输。     

基于物联网的大棚智能监控系统的网络协议的设计与实现

现代农业需要对种植环境进行实时监测与精确控制,因此,将无线传感器网络应用于温室大棚对现代农业发展具有重大意义。介绍了基于物联网的大棚智能监控系统,详细介绍了感知层的网络协议、传输层的数据传输和数据库的设计。网络协议制定了数据采集和设备控制子系统数据交换的标准,使用nes C编程语言实现了无线收发、数据采集和控制目标设备等功能。无线收发功能实现了各节点之间的无线通信,数据采集能够采集传感器数据并将数据多跳传输至汇聚节点,设备控制子系统能够准确控制目标设备。     

物联网与智能电网

针对我国智能电网的建设和发展特征,介绍了面向智能电网应用的传感器技术、信息通信网络技术以及数据融合技术等物联网应用关键技术,对支撑电力物联网的电力光纤专网、电力无线专网和电信运营无线宽带网络等长距离数据传输网络做了详细说明,最后对电力物联网典型应用场景中的输电线路在线监测技术、输变配电智能巡检系统、复合智能用电信息采集系统和电动汽车辅助管理系统4种技术做了阐述.对提升电力系统信息化水平、有效管理电力系统基础设施有一定意义.     

基于GA-ACO-BP的WSN数据融合算法实现

在无线传感网络中,为了提高多传感器数据融合性能,解决传感器电池频繁更换,延长网络生命周期,提出一种将遗传算法与蚁群算法相结合改进BP神经网络的多传感器数据融合算法(GA-ACO-BP)。GA-ACO-BP算法结合了遗传算法和蚁群算法的优势,传感器网络节点将信息通过LEACH协议对数据进行融合处理,降低数据发往Sink节点的传输量,减少数据传输造成的能量消耗。通过实验仿真显示,GA-ACO-BP算法和基于LEACH协议的算法、ACO-BP算法相比,该算法能减少需要传输的数据量,延长网络生存周期。     

基于MC55的GPRS移动基站告警图像监控系统的研究

基于MC55的GPRS移动基站告警图像监控系统是DSP系统与无线网络在基站监控领域的应用,通过对现代无线远程通信方式的研究,成功设计了应用现有移动无线GPRS网络的数据传输业务将无人值守基站告警图片上传到监控中心的方案。在硬件体系上主要采用DSP处理平台,基站底端图像采集采用DSP芯片,利用DSP高速AD进行视频信号采集,并在内部进行JPEG(数据)压缩,通过AT指令控制MC55模块进行无线数据通信,实现基站图片信号的采集和传输。     

基于MSP430的实用粮仓温湿度检测系统

为了能够对大型粮仓内的温湿度进行监控,采用CC2500射频芯片和SHT11数字温湿度传感器,设计了一种基于MSP430单片机的实用粮仓温湿度检测系统及相关的软硬件结构。该系统利用ZigBee无线通信技术构建了分布式无线传感器网络,通过传感器节点对温湿度数据进行采集和传输,具有组网简单,维护方便,运行费用低等优点,能够实现可靠的无线数据传输。     

蝙蝠算法优化神经网络的无线传感器网络数据融合

为了降低无线传感器网络数据间的冗余性,提高数据传输量和降低通信能耗,提出一种蝙蝠算法优化神经网络算法的数据融合策略.首先每个簇首节点接收该区域的各传感器节点检测到的数据,然后采用蝙蝠算法优化BP神经网络进行数据融合,最后采用仿真实验对其性能进行测试.仿真结果表明,本文算法节省了感知节点的能量消耗,延长了无线传感器网络的生命周期时间,提高数据融合的精度.