多基站可充电无线传感器网络建模及优化研究

研究问题为引入无线能量补给设备后,多基站无线传感器网络的跨层优化问题。以设计无线传感器网络中的数据路由、传感器节点的功率控制及无线能量补给设备的工作策略为研究目标,通过提出无线传感器网络中传感器节点活跃度的概念,分析无线传感器网络物理层与网络层需要满足的约束条件,结合无线能量补给设备需要满足的约束条件,提出可充电无线传感器动态网络跨层优化问题,并将其转化为易于求解的线性规划问题。根据求得的最优解获得无线传感器网络中传感器节点动态且周期的数据路由及功率控制策略,并得到无线能量补给设备周期性工作策略,且无线能量补给设备驻站时间比较之前研究成果提升在100%以上。     

基于NS2的LEACH协议仿真与分析

无线传感器网络分簇路由协议,通过簇头节点协调簇内节点之问的工作,可以有效的减少能量消耗,提高网络的性能。而LEACH协议是经典的分簇算法,是目前重点研究的路由技术。本文对LEACH协议工作原理进行了分析。在此基础上,详细介绍了使用NS2软件仿真无线传感器网络路由协议LEACH的方法,并以能量消耗和网络生命周期为衡量网络性能的指标,将仿真结果与MTE路由协议进行了对比分析,得出了LEACH协议能有效的降低能耗,延长网络的生命周期。     

电能质量监测系统中基于蚁群的WSN路由算法研究

针对变电站电能质量监测系统中无线传感器网络存在能量分布不均,消耗过大等不足之处,提出了一种基于蚁群的动态优化路径无线传感器网络路由算法,通过在信息素更新公式中引入路径能量、路由跳数等参数来平衡网络节点能量。通过仿真验证,该算法在降低网络能量消耗方面具有很好的效果。     

面向输电线路监测的无线传输网络QoS保障技术研究

电力输电线路是电力安全输送的重要环节,其健康状况直接关系到电力系统的安全运行。无线传感器网络作为现代信息采集的重要技术,具有低功耗、低成本的特点,适用于长链状分布的输电线路的监测。针对长链状无线传感器网络对数据传输实时性、可靠性要求较高的特点,从路由算法方面展开研究,采用改进的多蚁群算法进行网络路由优化,并将QoS参数融入蚁群算法,从而实现网络QoS的有效保障,并对所提出的方法通过利用CC2530通信模块搭建的长链状无线传感器网络进行了实验,实验结果表明,该方法有效、可行。     

面向城市配电网的延长网络寿命路由算法

配电网智能化是提高供电可靠性和供电质量的重要手段,对配电网状态进行实时监测是实现配电网智能化的重要基础。无线传感器网络以其独有的组网灵活性、可扩展性和自组织自恢复能力,在智能配电网通信中得到了广泛关注。路由算法是无线传感器网络的网络层关键技术,算法应从整个网络系统角度,考虑网络能量的均衡使用,最终延长网络寿命。而传统的无线传感器网络因节点受能耗及路由算法限制,网络寿命较短。研究配电网应用场景下的能耗均衡路由算法成为无线传感器网络应用的一个关键问题。文中提出一种面向城市配电网的延长网络寿命的路由算法,能够平衡网络节点能量消耗,进而延长网络寿命。仿真结果表明,提出的方法能够有效延长网络寿命,适合在配电网通信中使用。     

基于无线传感器网络的配电线路故障定位方案

提出了基于无线传感器网络的故障定位系统方案。根据电力系统故障测距对测距装置的要求及无线传感器网络本身的特点,对该定位系统提出了要求。阐述了应用无线传感器网络进行故障定位的优势,推导了故障定位原理,设计了无线传感器网络定位系统结构,采用同步触发装置解决了同步性问题,借助于多路径可靠信息路由机制满足了网络可靠性要求。仿真结果表明,该路由机制既满足了可靠性要求又减少了网络开销。     

基于输电线路监测的无线传感器网络路由优化技术研究

电力输电线路是电力系统的重要组成部分,其运行状况直接关系到整个电力系统的安全。无线传感器网络作为现代信息采集的重要技术,具有低功耗、低成本的特点,适用于长链状分布的输电线路的监测。针对长链状无线传感器网络对数据传输实时性和可靠性要求较高的特点,论文从无线传感网络路由算法优化方面展开研究,提出了一种最大最小蚁群算法,并对所提出的方法通过利用CC2530F256通信模块搭建的长链状无线传感器网络进行了实验验证。实验结果表明了算法的有效性及可行性。     

无线传感器网络在楼宇自动控制系统中的应用

将Modbus通信标准应用于无线传感器网络中,并详细阐述了系统设计方案及Modbus无线转换模块的设计.最后提出了Modbus协议在无线传感器网络中的无线路由方案及实现方法,通过modbus协议方便地组成了一种拓扑式的网络.     

一种分布式路由表簇内广播传感器网络路由算法

通过分析现有无线传感器网络路由算法,结合大规模无线传感器网络的特点,提出了一种基于簇的分布式路由表簇内广播路由算法。详细介绍了簇间路由发现过程中簇内各节点间RREQ、RREP分组交互过程以及簇间路由算法,估计了簇间路由成本、路由表规模以及分组路由转发延迟。通过试验仿真验证,在增大网络规模的情况下,其路由表建立速度和路由规模上限均较传统算法具有明显的优势。     

基于最小流量的智能配电网WSNs通信模型

为了解决无线传感器网络(WSNs)的规模大、分布广而带宽有限与智能配电网对通信数据实时性和可靠性有上确界之间的矛盾,提出了一种基于最小流量的无线传感器网络路由通信模型。以无线传感器网络链路节点中接收到数据与发送出的数据之间的流量平衡为切入点并结合无线传感器网的通信约束条件以及配电网数据传输的实时性需求,建立了基于最小流量的智能配电网无线传感器网络的路由通信模型。利用庞特里雅金极值的方法构建出所设计智能配电网无线传感器网络通信模型的哈密尔顿函数。利用极值存在的唯一性,从必要性出发判断出无线传感器节点是否在最优路链路径上。并给出了最优控制模型的求解过程。最后对采取所提出的通信模型的延时时间、网络能量消耗、数据传输能力以及数据传输的错误率对比测试。结果表明,所提出的通信模型完全能够满足智能配电网通信需求。     

一种基于复杂网特性的校园无线传感器网路由算法

针对无线传感器网络节点面临着随机攻击(失效)和选择性攻击,从而直接或间接地导致部分或整个网络的瓦解情况,对常见的3种无线传感器网络拓扑结构进行了分析,综合考虑泛洪算法和LEACH算法的路由思想,提出了一种新的路由算法.在节点选择下一跳时使用含有负载数的阈值函数进行有效调节,控制极少数节点负载数增长过快,从而提高网络的鲁棒性和抗毁性.网络性能分析及仿真结果表明,在校园无线传感器网络组网过程中应用该算法,网络的鲁棒性更好,抗毁能力大幅度提高.     

交通信息采集传感器网络基于强化学习的路由

针对道路交通信息采集传感器网络网内数据的有效转发和汇聚问题,以节点剩余能量和通信链路的路径损耗作为路由选择的综合评价指标,基于Q学习算法实现了一种传感器网络自适应路由方法,通过Q表的查询实现了网内数据的路径选择和数据转发。仿真结果表明,各网络节点能够找到优化路径将数据转发至汇聚节点;同时能够有效的降低网络节点的平均能耗和减少数据包传输的平均跳数。在道路交通信息采集传感器网络中,基于Q学习的路由方法是可行的。     

一种快速可靠的无线传感器网络路由

针对无线传感器网络的特点,本文提出了一种快速可靠的无线传感器网络路由,采用建立网络树结构方式,使各节点拥有唯一的传输路径,降低网络延迟,减少能量消耗。该路由对硬件无特别要求,仅采用普通射频芯片即可以同时工作于任务查询方式及事件驱动方式,并具有较强的路径自我修复能力。算法通过软件仿真并与经典的路由协议Directed Diffusion做多方面比较,结果表明,该路由具有更好的性能,兼备低延迟,低功耗、鲁棒性强及易实现等特点。     

面向输电线路监测的无线传感网络可靠路由方法研究

针对输电线路监测系统对于无线传感器网络路由部署可靠性要求高的问题,分析了输电线路监测系统中的无线传感器网络拓扑结构,提出了一种面向输电线路监测的无线传感器网络可靠路由方法。方法首先根据输电线路监测系统中上层网络的通信质量以及双向链路的链路质量,为节点选择数据上传的Sink节点;然后通过综合考虑节点可靠性、节点剩余能量和邻节点跳数3个因素,实现路由路径的最优下一跳节点选择。仿真实验结果表明,所提方法与长链状蚁群路由算法以及传统LEACH算法相比,在降低节点能耗前提下能够降低丢包率,适应于输电线路监测系统应用场景。     

ZigBee网络性能测试系统研究

随着基于ZigBee的无线传感器网络的应用不断涌现,无线网络呈现节点多、传输数据量大、部署区域广的特点,对网络能力的技术研究和传输规范标准提出了新的要求,然而针对ZigBee网络性能和路由协议测试研究比较少。为评价基于802.15.4的ZigBee网络的性能,设计并搭建了一种ZigBee无线网络综合测试平台,基于ARM处理器开发了ZigBee网络性能测试装置,给出了测试装置的软硬件设计,通过测试获得网络的速率、时延、丢包率等性能指标,测试结果表明系统能够有效的实现网络性能测试,为改善和优化ZigBee网络的应用,确保网络稳定运行提供了有力的证据。     

面向智能电网的无线传感器网络目标探测算法

文中提出一种结合压缩感知(CS)路由算法进行目标源定位的方法。该路由算法通过对网络节点进行分簇,将簇内节点的信息集中在簇头上。然后对无线传感器网络进行拓扑优化,并采用多跳路由策略完成簇头节点与汇聚节点间的通信。最后利用次梯度投影算法,从来自簇头的少量数据中恢复汇聚节点信号源,用于目标源信号的定位。采用一种自适应处理机制优化压缩感知算法的信号重构性能。仿真结果表明,算法能准确探测目标,减少计算量,并具有良好的重构性能。     

分布式光伏发电系统监控网络路由重建方法

无线监控技术可为分布式光伏发电系统构建灵活可靠的监控网络。提出了基于分级扩散协议的监控网络的路由构建方法,针对监控网络中失效传感器节点（简称节点）造成的数据传输丢失问题,提出了基于二进制粒子群算法的监控网络路由重建方法,通过更换少量数目的节点,重建最多数目的路由路径。仿真结果表明,提出的方法有效地减少了监控网络数据传输的丢失,能提高监控网络运行的可靠性。     

无线传输中降低系统功耗的方法研究

本文介绍现有的节能无线路由协议计算方法,指出其实际存在的技术问题,对无线数据传输的能量消耗问题进行了分析,同时研究高效节能的内部传输控制方法,针对大规模无线传感器网络提出了防止产生广播风暴的基于分簇的能量控制路由算法,在降低能耗的同时也延长了系统的使用寿命。     

火场救灾动态分组路径路由协议研究

比较了当前几种无线传感器网络路由协议,结合火场救援工作的特点和需求,设计了一种能够适应灭火救援过程工作特点的无线传感器网络路由协议,可实现自动组网来覆盖所有设备能到达的区域。路由协议具有多跳路由、自动组网特点,以满足不断变化的网络,对其他具有Zig Bee网状拓扑结构的系统具有一定的参考价值。     

Zigbee无线传感器网络路由研究与实现

无线传感器网络是一种特殊的Ad-Hoc网络,网络中节点密集、数量巨大且分布在十分广泛的区域.目前,发展前景最为看好的是基于IEEES02.15.4标准的ZigBee无线网络.文章详细介绍了Zigbee无线协议的路由的基本概念、算法及方式,并给出了基于Zigbee无线传感器网络的路由过程.最后通过使用Michrochip公司提供的TSZ-008 Zigbee开发套件,进行了基于Zigbee的WSN路由的建立及确认.实验表明,基于Zigbee协议的无线传感器网络能够实现较复杂网络的路由功能,网络的可扩展性强,可以满足WSN对网络传输及规模的需求.