一种交通信息采集传感器网络任务分配方法

针对城市道路交通信息采集传感器网络面向复杂交通参数协同采集的任务分配问题,将传感器网络映射为多Agent系统,以任务完成时间、节点能耗和网络负载平衡度作为评价函数,采用基于联盟的协同方法,构造传感器网络任务分配的非线性多目标优化模型.采用遗传模拟退火算法搜索最优联盟结构,实现任务分配策略优化.在道路交通信息采集实际场景中进行仿真实验,结果表明,遗传模拟退火算法能够有效地优化任务分配的联盟结构,与其他优化算法相比,优化的模型适应度函数值低,任务完成时间短,网络能耗小.该方法能够用于面向交通信息采集传感器网络的协同检测任务分配问题.     

一种无线传感器网络节点硬件结构设计

针对无线传感器网络实时监测和突发事件处理的应用需求,设计了无线传感器网络节点.节点采用超低功耗的MSP430F149单片机和具有多种工作模式的无线射频模块nRF905,采用了声音、磁性和加速度3种传感器,用于实现对环境数据的采集和目标信息的探测,同时通过蜂鸣器、麦克风以及音频信号的接收放大和解码电路实现节点间的测距.     

基于差分进化的多目标异构传感器网络节点部署机制

根据多目标进化算法思想,针对保证异构网络连通覆盖、目标检测率和最小能量消耗的优化目标,提出一种基于多目标优化差分进化算法的求解方案.该算法利用maximin函数逼近多目标优化的Pareto 解,从而获得全局优化的异构传感器网络节点部署解.仿真结果表明该方案能快速收敛于最优解,能有效提高网络性能,并且具有良好的适应性.     

基于ZigBee无线传感器网络节点的研究

伴随着通信技术的迅猛发展,无线通信技术已逐步深入到社会生活的各个领域,其中作为新兴技术的无线传感器网络是值得研究的重点之一.ZigBee因其显著特点使得它在无线传感器网络领域具有非常重要的地位,针对于此,本文基于ZigBee无线传感器网络的节点进行了研究.     

无线传感器网络节点设计方案研究

根据无线传感器网络的特点和节点设计要求．给出了三种基于ZigBee技术的设计方案．并就功耗、成本等方面对三种方案进行了比较和分析,为进一步研究无线传感器网络提供了有效参考。     

基于ZigBee的无线传感器网络节点设计

由于无线传感器具有巨大的实用价值和广阔的市场前景,介绍了无线传感器网络的概念.从无线传感器网络的网络体系结构、网络协议出发,展开了对无线传感器网络节点的相关研究.给出了系统的硬件结构及软件的设计方案和具体实现方法.实验结果表明:所设计的通用节点平台可以作为无线传感器网络节点的一种低成本的解决方案,可以在较低功耗下实现传感器节点之间的无线通信.     

一种交通信息采集传感器网络的IP互连方法

为解决道路交通信息采集传感器网络大规模组网及远程监控中所面临的IP互连问题,在面向交通信息采集的传感器网络互连体系基础上,设计和实现了一种具备CAN、ZigBee、以太网等多种通信接口,且能够处理区间交通参数的互连网关;通过协议转换方式实现异构网络的互连;给出了TCP/IP协议族面向交通信息采集的嵌入式精简方案.理论分析表明网络负载率、时延满足道路交通信息采集及控制的需求;实验结果验证了网络的连通性、精简TCP/IP协议栈实现的可行性以及面向交通信息采集组网及监控的可实现性.理论和实验说明,在交通信息采集传感器网络的大规模组网及远程监控中,所述IP互连方法是可行的.     

无线振动传感器网络节点设计

介绍了一种适用于振动测试的传感器网络节点,通过该节点搭建的传感器网络可以检测材料是否存在缺陷.该节点的硬件电路以cyclone Ⅲ系列FPGA为核心,包括3维振动信号调理采集单元、1个外部SD卡存储器、1个2.4G频段的无线收发单元、1个传感器单元和USB - SPI电路以实现无线、有线两种传输方式.实验结果表明设计系统是可行且有效的,将会为MEMS技术应用于振动检测领域奠定基础.     

一种无线传感器网络节点及其实现方法

为满足无线传感器网络不同应用的需求,结合无线传感器网络节点功耗低、可扩展性好、处理能力强等具体要求,提出了一种基于LPC2148和CC2420在2.4GHz频带下工作的无线传感器网络节点设计方案。节点采用了模块化的设计方法,文中阐述了节点各部分的硬件设计,分析了节点的布置及调度优化的原因,说明了节点间无线通信的实现过程。该方法构建一种无线传感器网络硬件平台,提高了性能,延长了使用寿命。     

基于混合汇聚节点的无线传感器网络数据收集方法

在固定传感器网络中加入移动汇聚节点能降低整个网络的能量消耗、延长网络生存时间、增加网络容量。考虑网络中固定与移动汇聚节点共存的工作模式,提出了一种数据收集方法：在兼容网络原有固定汇聚节点模式的同时支持一个到多个移动汇聚节点,移动汇聚节点定期向其附近小范围内的传感器节点扩散自己的存在信息,传感器节点向离自己跳数最小的汇聚节点发送或者转发数据包。距离移动汇聚节点一跳的传感器节点通过应答-超时重传的方法来保证到移动汇聚节点的可靠数据传输。仿真研究表明：相对于传统固定传感器网络,使用该方法能够大幅度延长网络寿命(正常流量情况下延长600%以上,大流量情况下延长350%以上);在网络高负载时最高数据传输成功率能达到91%,比节点全静止时提高了8.3倍,最低数据传输延迟仅为46.5ms,比节点全静止时减小了92%。     

Survey on node deployment in wireless sensor networks

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一种改进粒子群的无线传感网络能量优化模型设计

针对传统无线路由算法节点选择存在很大的随机性,一旦选择边沿节点将造成长距离通信,从而降低通信效率的问题,设计了一种基于改进粒子群算法的能量优化模型.该模型利用改进粒子群算法对簇头选择进行优化,并综合考虑簇头能量、簇头传输距离、簇头分布等因素,设计新的适应度函数,从而在大范围内降低网络传输的能量损耗.此外还针对无线网络节点过早死的问题,提出一种基于最小能耗的单级跳和多级跳结合的通信方式,从而均衡整个无线网络能量,延长整个网络的寿命.最后通过仿真验证了模型的可行性.     

一种无线传感器网络覆盖优化方法

节点部署是无线传感器网络（WSN）研究的一个基本问题,如何进行合理的节点部署,是提高网络工作效率、优化利用网络资源的关键所在。针对WSN中覆盖、连通与节点布置等方面存在的问题,在现有正六边形网格划分的基础上,提出了一种基于泊松分布的节点部署方法,并利用Matlab软件进行了仿真。仿真结果表明,该模型不仅能够实现任意期望的连通覆盖,还能够在较小密度的节点分布下实现网络的无缝覆盖,保持网络的连通。     

基于FPAA的自修复智能无线传感器节点

针对无线传感器网络自身的可靠性和维护问题,提出了一种基于FPAA(field programmable analog arrays)的自修复智能无线传感器节点的实现方法.该方法以FPAA为核心构成传感器的主要信号调理电路,节点设计有硬件故障自诊断功能,在节点部分硬件模块发生故障的情况下,可修复相应故障,确保节点在无人职守及野外应用时的可靠性,避免节点的直接丢弃.重点介绍了自修复节点的实现方法、软硬件研发并对节点进行了自修复实验研究,分析了自修复节点的功耗及可工作时间,节点能够在2节具有1700 mAh的AA电池的供电下工作半年时间.     

面向应急环境监测的无线传感器网络节点设计

突发性环境污染事故的应急监测要求监测数据能及时而有效地采集和传输,以便管理部门能够及时应对各种突发状况。针对传统的有线传输网络铺设麻烦、可移动性差和数据传输不稳定等问题,设计了一种应用于污染源应急监测系统的无线传感器网络节点,硬件上采用C8051F340微控制器和XBee-PRO无线传输模块构架节点,并构建了一个基于ZigBee技术的无线传感器网络,最终实现污染源现场数据的高效采集、传输以及处理。研究结果表明,该无线传感器网络节点能应对各种突发情况,具有很好的稳定性。     

开放式动态网络车辆路径问题的粒子群算法

针对现有车辆路径问题模型对动态性和开放性的约束限制,建立了开放式动态网络车辆路径的数学模型,使用连续时间依赖函数表示动态网络,并提出了基于惯性权重自适应调整和状态分类更新的粒子群算法求解该问题。根据社会认知理论,每个粒子依据当前位置与种群最优位置和自身历史最优位置的相对关系,动态调整自身的惯性权重。为避免早熟收敛,增加群体的多样性,使用分类更新策略。对于优秀的粒子,通过计算信息熵,使用特殊的状态更新公式计算其状态;对于适应度低的粒子,通过公告板统计出现的频率,进行粒子更新。通过实验仿真,对算法的参数进行了分析,并通过与其他算法的比较,验证了该算法的有效性。