基于6LoWPAN的物联网寻址策略研究

在6LoWPAN (IPv6 over Low-power Wireless Personal Area Network)的基础上,该文提出应用于物联网的寻址策略,实现基于IEEE 802.15.4协议的底层异构网络与互联网的实时通信。寻址策略包括IPv6地址自动配置和报头压缩。采用的分层地址自动配置策略,首先在底层网络内部允许节点使用16位短地址导出的链路本地地址进行数据分组传输,该链路本地地址需通过执行基于分簇的重复地址检测机制保证唯一性;其次,每个底层网络中的Sink节点通过上层IP路由器获取全球路由前缀,并与接口标识符相结合,形成Sink节点的全球地址,实现底层网络与互联网的数据交换。同时,通过在报头压缩编码中植入链路本地地址和全球地址控制位,提出了一种适用于物联网应用的报头压缩方案IIPHC (IoTs IPv6 Header Compression)。如果地址类型为链路本地地址,则采用简单灵活的IIPHC1方案,如果地址类型为全球地址,则采用相对复杂但有效的IIPHC2方案。仿真及测试结果表明,基于6LoWPAN的物联网寻址策略在网络开销、时延、吞吐量、能耗等性能方面存在一定的优越性。     

面向移动汇点的无线传感网协同判断策略

研究了无线传感器网络中面向移动Sink(移动汇点)的协同判断策略.传统的协同策略只适用于节点固定的场景,针对以移动Sink为目的节点的无线传感器网络,源节点在何种条件下需要进行协同,需要结合Sink的移动性重新分析.提出一种面向移动Sink场景下的协同判断策略(CSBR):若源节点在Sink停留时间内可以独自完成数据传输,此时源节点无需进行协同;否则源节点需要寻求协同伙伴,协同完成传输过程.     

移动协助传感器网络中Sink的路径优化策略

在无线传感器网络中引入移动Sink来解决。静态无线传感器网络(所有节点均为静止)存在的能量空洞、冗余覆盖和热点等问题。传感器节点将数据发送给汇聚节点(CP,collection point),移动Sink访问CP节点收集数据。提出了一种最短移动距离最小能耗的路径优化模型(MEMD)。证明了该模型是一个NP-hard问题,给出了一种基于效用的贪心启发式方法用于确定最佳的CP节点队列。为了在规定的最大传输延时的范围内访问尽可能多的CP节点,提出了一种基于CP节点访问概率的路径选择算法。通过模拟实验以及实验床的真实数据,提出的算法能很好地在满足延时要求的同时节约网络的能量。     

一种移动多Sink无线传感器网络监测系统

军事防御、灾害监测与救援等危险/恶劣环境监测是无线传感器网络的典型应用。在此面向危险/恶劣环境监测需求,设计并构建移动多Sink无线传感器网络监测系统,实现环境信息感知、便携式移动指挥、事件定位、移动用户生理监护、多模态（语音、图像、文字等）交互等功能。实验测试结果表明,当网络中存在2个移动Sink节点时,网络平均延时小于100 ms,网络丢包率小于6%,可满足网络实时性要求不高的应用。     

传感器网络中基于最短路径树的低延时节能路由算法

借助图论中最短路径和最小生成树的原理,在无线传感器网络中构建若干棵以Sink节点为根的最短路径源路由树。与最小生成树相比,最短路径树能保证路径上大部分节点找到节点间RSSI较强的通讯路径并以较少的跳数把数据传输给Sink节点,而最小生成树中的节点则需较多跳数。因此,提出的算法在一定程度上降低了延时。算法通过事先设定最低RSSI和节点最大剩余能量MRE来构建路由树,并修改已存在的路由算法,从而保证节点通讯的可靠性和网络的节能。     

基于网格的移动无线传感网生存时间优化算法

为克服陆地静态无线传感网和水下无线传感网因节点能耗分布不均衡而出现的能量空穴问题,和具有单一移动Sink节点的无线传感网数据收集时延过长问题,该文提出基于网格的移动无线传感网生存时间优化算法(Grid-based Lifetime Optimization Algorithm,GLOA)。GLOA算法考虑多个Sink节点的移动,将监测区域分成多个大小相同的网格。根据网格潜能值确定Sink节点移动的锚点,将锚点分配给不同的Sink节点,建立路径选择优化模型并获得Sink节点的最短移动路径,采用移动收集方法或静态收集方法循环收集数据。仿真结果表明:与Ratio_w或TPGF算法相比,GLOA算法能延长网络生存时间,降低和均衡节点能耗。与LOA_SMSN算法相比,GLOA算法能降低数据收集时延。在一定的条件下,比Ratio_w,TPGF和LOA_SMSN算法更优。     

节点失效对无线传感器网络覆盖与连通可靠性影响的模型研究

针对节点失效引起无线传感器网络监测性能下降的问题,该文以节点随机均匀部署的网络为研究对象,从节点失效的角度提出了评价网络覆盖与连通两个基本监测性能的量化指标,建立了评价模型,通过设计节点失效算法对随机失效与恶意入侵两种节点失效类型进行了计算机模拟,利用仿真结果比较了网络监测性能在不同失效类型时的变化情况,总结出经验公式,为网络参数的选取提供了依据。     

带有移动Sink的传感器网络回路避免跟踪协议

无线传感器网络通常被应用于收集大规模网络中的传感数据,这些收集工作由Sink完成。为了降低网络内能量空洞产生的概率,延长网络寿命,目前多采用移动Sink收集数据。文中提出了一种带有移动Sink的数据收集协议。该协议中,Sink节点能根据相邻足迹节点间坐标夹角的变化,有效回避掉那些回路上的足迹节点,而只保留非回路上的足迹节点。仿真实验结果表明,LAT协议可显著提升数据查询效率,并有效延长了网络寿命。     

基于移动Agent和WSN的突发事件场景数据收集算法研究

该文针对无线传感器网络应用于突发事件监测场景的能量消耗和网络延迟问题,提出了基于移动Agent的无线传感器网络簇式数据收集算法.动态成簇过程基于事件严重程度,并由其决定簇的生命周期和覆盖范围.Sink和簇头之间形成以Sink节点为簇头的虚拟簇.移动Agent迁移路径规划过程中下一跳节点的选取基于节点剩余能量、路径损耗及受刺激强度.移动Agent通过节点遍历的方式完成对所有簇内成员节点信息的收集.仿真结果表明,相对于C/S数据收集模型,基于移动Agent的模型具有更好的节能效果,并能一定程度地减少网络延迟,尤其适用于大规模无线传感器网络应用.     

基于内容的无线传感器网络路由协议

针对无线传感器网络环境下低功耗路由问题,根据无线传感器网络是一种以数据为中心的网络的特点,提出了一种基于内容的低功耗路由协议CBP。其基本思想是:Sink节点根据上层应用构造谓词,并对谓词进行广播,网络中所有传感节点以Sink节点的谓词为依据建立路由表,实现数据路由。与现有无线传感器网络路由协议相比较,此路由协议具有低功耗,占用节点资源少,网络容错能力强等特点。仿真结果表明,在节点数量大于100的大规模网络中,基于内容的无线传感器网络路由协议功耗比定向扩散协议功耗降低19%。     

基于RF芯片CC2510的无线传感器网络节点设备设计

CC2510是Chipcon公司推出的一款2.4 GHz射频芯片,用来开发工业无线传感及家庭组网等低速无线个域网设备和产品.介绍了CC2510的主要功能、结构及作为无线传感器网络节点设备的典型应用电路,说明了利用简单MAC层协议进行通信的数据格式及处理流程.     

无线传感器网络MAC协议研究进展

无线传感器网络是一种全新的计算模式,是继因特网之后将对21世纪人类生活方式产生重大影响的IT热点技术,媒体介质访问控制(MAC)协议的研究成为无线传感器网络研究中的热点。介绍了无线传感器网络MAC协议的设计性能指标,无线传感器网络中的节能相关问题,然后对现有的无线传感器网络MAC协议按照其实现方法的特点进行了分类,并分析了每个类型中的典型协议的优缺点,最后展望了无线传感器网络MAC协议未来的研究方向。     

基于CC1110的无线传感器网络节点设计

无线传感器网络是当今信息领域的研究热点,有着广泛的应用前景。根据无线传感器网络的特点,以CC1110芯片为核心设计了一种低功耗无线传感器网络节点。在介绍CC1110的基础上,详细阐述了传感器节点设计及实现过程,包括硬件设计和软件设计,提供了一种无线传感器网络节点设计实现方案。在性能实验测试中,取得了良好的测试效果,给将来研究无线传感器网络应用提供了高性能的节点。     

一种新型无线传感器网络安全研究

物联网作为网络延伸的新拓展,广泛应用于社会各领域。无线传感器网络作为物联网的重要组成部分,基于无线传感器网络安全研究已成为目前物联网安全研究的重点。针对无线传感器网络计算能力较小、难以完成复杂计算的问题,设计了一种无线传感器网络安全架构方案。方案将无线传感器网络划分为若干个以中心节点作为信息传输端的节点网络,中心节点传递该节点网络搜集的信息到数据中心进行处理。采用可搜索加密技术,使得管理员可以直接获取所需信息对应的密文,而不用对整体密文解密后再搜集,提高了无线传感器网络的效率。     

基于SMAC的无线传感器网络MAC协议的分析与优化

首先对MAC协议进行了相关介绍。然后重点介绍了一种基于竞争的无线传感器网络MAC层协议S-MAC协议。其核心是提出了一种新的无线传感器网络的MAC协议设计方案。基于动态调整占空比的思想,提出了ATC-SMAC协议。该协议在S-MAC协议的基础上改进了固定占空比的劣势,根据每个节点上的数据包的平均延迟调整占空比。通过动态地调整每个节点的占空比,使不同流量的节点拥有不同的工作时间,协议根据不同节点的流量情况自适应地对其占空比进行调整。经过仿真试验,得到ATC-MAC在网络端对端延迟、能量消耗以及吞吐量方面较S-MAC协议都有比较明显的提高。     

基于CC2430的无线传感器网络的实现

无线传感器网络是一项新兴的技术,具有广泛的应用领域。在简单介绍无线传感器网络的概念及其特点的基础上,着重讨论基于ZigBee技术和433 MHz无线射频技术的无线传感器网络的实现方法,包括无线传感器网络的硬件和软件设计。ZigBee是一种具有全球统一标准的自组织网状网,网络容量大、组网灵活。多个ZigBee网络的协调器节点通过433 MHz无线射频组成星型网,有效地扩大了传感器网络的地理覆盖范围。实验结果表明,网络节点及整体网络均获得了良好的性能,验证ZigBee是实现无线传感器网络的理想解决方案。     

无线传感器网络规模可扩展性的实现算法

无线传感器网络是由许多分布的智能传感器节点组成的多跳无线网络.针对无线传感器网络的特点,在能量有效的传感器网络MAC协议下,提出并实现了网络自适应规模扩展的算法.并利用网络仿真工具NS-2(network simulator 2.27版)实现仿真.该算法在无线传感器网络MAC层实现了网络规模的可扩展性,增强了网络自适应网络规模变化的能力.     

基于OMAPLl38芯片的无线传感器网络节点设计

随着传感器技术、无线网络技术的迅速发展,无线传感器网络在军事和商业领域有着广泛的应用前景。无线传感器网络中的节点具有感知和路由的功能,是构成无线传感器网络的基本单元。针对传感器节点的特点,基于双核架构OMAPLl38为核心设计了一种低功耗高性能无线传感器节点。在介绍OMAPLl38的基础上,详细阐述了传感器节点设计及实现过程,包括硬件体系结构和软件开发流程,提出一种无线传感器网络节点设计方案。该方案可广泛应用于其他区域的无线传感器网络构建。     

无线传感网中轻型简单网络管理协议(英文)

A Light-Weight Simple Network Management Protocol (LW-SNMP) for the wireless sensor network is proposed, which is a kind of hierarchical network management system including a sink manager, cluster proxies, and node agents. Considering the resource limitations on the sensor nodes, we design new management messages, new data types and new management information base completely. The management messages between the cluster proxy and node agents are delivered as normal data packets. The experiment results show t...     

CC1010芯片在无线传感器网络节点设计中的应用

无线传感器网络,可以在一些特殊的场合实现信号的采集、处理和发送.在简要介绍无线传感器网络节点结构的基础上,对Chipcon公司开发的CC1010射频芯片的功能特点进行了研究,结合其工作原理与应用电路,阐述了它在无线传感器网络节点硬件设计中的应用.