无线传感器网络中的簇头节点能耗平衡策略

无线传感器网络（WSNs）具有集中式数据收集和多对一数据通信等特点,使得越靠近汇聚节点的簇头节点能耗越大,最终导致网络中心出现能量空洞。提出一种基于簇内节点分配的簇头节点能耗平衡策略,根据WSNs的分簇汇聚拓扑结构,分析了其中簇头节点的能量消耗情况;在此基础上,通过在各簇内分配一定数量的基本节点,并成比例地增加附加节点的方式,使网络中各簇头节点的能量消耗相等。仿真结果表明：该策略能够适应网络规模和负载的动态变化,最终达到平衡簇头节点能耗的目的。     

无线传感器网络监测区内节点能耗估计

该文通过对传感器网络监测域内节点能耗建模与节点在区域中的理想网络部署建模,从理论上分析了传感器网络最优部署时各处位置的节点能耗变化趋势,并总结出了EC能耗曲线。以J—Sim为仿真平台．仿真试验提取了特定条件下测试区内不同位置的节点能耗并依此绘制成曲线与EC曲线拟合,验证了EC曲线的有效性。将依据EC曲线计算出的网络寿命上限与文献[9]提出的网络寿命上限结果比较可知,由该模型得到的网络寿命上限以及节点能耗曲线更加逼近真实网络。     

基于额外节点的无线传感器网络能耗均衡机制

在无线传感器网络中,邻近基站的节点由于承载过多的数据量而过早死亡,从而引发“热点”问题。该文讨论了在一般的环带模型中,通过增加一定的节点个数来均衡各环之间的能耗,以减轻“热点”问题,从而有效延长网络生存时间,所提出的模型可以保证传感器区域实现完全无缝覆盖时,所需要的节点个数最少。     

无线温湿度传感器网络节点的设计

将无线传感器网络技术应用于温湿度测量,实现远程实时监控,设计了基于无线收发芯片nRF401的现场温湿度测量的无线传感器网络节点,详细介绍了节点系统的软硬件实现。     

无线传感器网络节点可靠性分析

本文通过对现阶段无线传感器网络可靠性因素进行分析,对原有LEACH协议进行改进,提出了种新的节能、拓扑可靠的簇算法ERCTNA（Energy—effcient and reliable cluster algorithm for topology）。ERCTNA算法通过簇头辅助节点的设置和优化信息传输模式可以平衡簇头的能量负载,增加网络的拓扑可靠性。这种模式改善了传统无线传感器网络中长距离通信带来的能量过度耗损问题,有效的延长了整个网络的生命周期,提高了无线传感器网络的可靠性。     

基于移动锚节点的无线传感器网络节点坐标校正

提出一种通过测量移动锚节点的方位信息校正无线传感器网络中传感器节点坐标的算法．对于锚节点位置精确已知、概率分布已知和完全未知等情况,首先给出了传感器节点的定位方法,然后从理论上分析了传感器节点的定位误差,最后提出了传感器节点在不同坐标轴上坐标的独立校正方法．仿真结果表明,所提算法能够有效避免错误校正的发生,提高了传感器节点的位置精度．     

无线传感器节点实时能耗监测

无线传感器网络设计的关键技术环节之一是低功耗。首先要准确地检测到运行时各模块的能量消耗,然后才能够进行控制优化。然而,应用上的需求千差万别,导致硬件平台的多样性。本文选取无线传感器网络领域节点能量消耗检测作为研究方向,提出了一种便携的无线传感器节点能耗数据采集装置,能够实时采集节点的电压、电流信息。针对当前研究集中于仿真模拟,这种装置可用于实际环境的能量消耗检测,检测精度高。在MicaZ节点上的实验结果表明,该系统能以较高精度监测节点的能量效率。实际测量发现,传感器网络中传感器能耗也属能量消耗的一部分,且消耗量不可忽视,为今后的研究改进提供了新的参考。     

农田环境信息监测的无线传感器网络节点设计

针对电子信号干扰、能耗大等因素对通信能力造成的影响,设计了基于低功耗微处理器MSP430的无线传感器网络节点.通过使用MCU的不同工作模式和对无线射频模块的不同状态等节能措施,增强了节点通信能力,大幅度降低了节点的能耗.经过背景项目实际农田环境的测试证明:节点不仅能够完成对农田环境要求信息进行准备采集,网络通信效率也得...     

无线传感器网络中传感器节点的布置

在无线传感器网络中，传感器节点收集本地数据，通常通过其它节点将数据转发给基站，因而离基站越近的节点，消耗的能量越多．如果采用通常的方法，即均匀布置传感器节点，则基站附近的节点将很快消耗完能量，基站也就无法收集数据．本文通过研究无线传感器网络中的能量消耗，得到了一个布置传感器节点的密度函数，按此函数布置传感器节点可以有效地延长系统的生命期．理论分析和模拟结果表明，本文的布置方案将系统生命期提高到均匀布置方案的3R/2t倍，这里t为传感器节点的通信距离，R为传感器节点的分布区域半径．     

一种单移动锚节点的无线传感器网络定位算法

研究了无线传感器网络的节点定位算法,提出了一种利用一个移动锚节点来实现定位的新算法。该算法利用一个移动锚节点,按照规划好的路径遍历整个网络,当移动锚节点移动到未知节点的通信半径以内,未知节点就可以接收锚节点的位置信息。当未知节点接收到三个以上的处于其通信半径上的位置信息,就可以计算出未知节点的坐标。最后,通过仿真研究了该算法的特性,仿真结果表明该定位方法在定位误差、能耗等方面均表现出良好的性能。     

一种低功耗的无线传感器网络节点设计方法

提出一种低功耗的无线传感器网络节点设计方法,采用CC2530芯片,基于ZigBee技术实现无线传感器网络的自组和监测数据的自动汇聚。给出节点设计的整体框图以及硬件设计模块与软件设计流程。以温度采集系统为对象进行实验,结果证明,以该方法设计的节点具有低功耗、高精度的特点。     

传感器网络中一种非均匀的节点部署算法

传感器节点将收集到的数据传输到簇头,簇头将数据包聚合后再发送到基站。远离基站的簇头,因发送数据的能耗太高而提早死亡。为此,在研究了传感器网络中节点的能耗后,提出一种非均匀的节点部署算法,得出了一个部署传感器节点的密度函数,在远离基站的区域部署较多的节点。仿真实验表明,非均匀的节点部署算法能有效延长网络的生命周期。     

无线传感器网络路由协议综述

本文以典型路由协议为样本,分析、归纳和总结了在数据通讯量、延迟、可扩展性上的性能表现,从而为无线网络具体应用提供有力的参考。     

应用于土壤温度测量的无线传感器节点设计

针对传统土壤温度测量方法的缺陷，设计了一种由MCU、传感器、无线收发模块组成的传感器节点。测量时将整个传感器节点埋入土层长期监测土壤温度，通过无线方式进行传输数据，解决了传统测量方法中劳动强度和测量准确性不能兼顾的矛盾。实验证明，通过对节点的电磁兼容和低功耗设计，使节点的通信距离和电池使用寿命均达到了理想的效果。     

加权最小二乘估计在无线传感器网络定位中的应用

节点自身定位是目前无线传感器网络领域研究的重点之一,定位误差累积问题是节点定位中必须解决的一个关键问题,利用加权最小二乘估计的方法可以有效抑制累积误差的影响。介绍了如何将加权最小二乘估计应用于节点定位以及如何合理地选择加权系数以降低定位误差。仿真实验表明,运用加权最小二乘估计可以有效地抑制误差累积的影响,提高定位精度。     

无线传感器网络节点定位研究

该文提出了一种基于RSSI测距技术的DV-Hop定位算法。该算法有效利用每跳的统计信息并结合RSSI测距技术,在不增加传感器节点的硬件开销的基础上有效提高定位精度和扩大定位范围。实验表明了提出的方法在不同的节点比例和节点数的情况下,定位误差和定位范围等性能与传统的定位算法相比有明显的提高,是一种有效的方法。     

无线传感器网络中面向应用的信息精确度与能耗的建模与分析

以最小的能耗代价取得用户所需的精确信息是无线传感器网络的一个主要目标.针对一类具体的应用,利用测量数据间的时域相关性分析了信息精确度与观测频率以及能耗与观测频率的关系,构建了信息精确度与能耗的关系模型.理论分析和仿真试验结果都表明:虽然信息精确度和能耗都随观测频率的增大而增大,但是,当观测频率增大到一定程度后,信息精确度的增量变得非常小,而能耗却持续增大.     

基于RSSI的无线传感器网络节点测距方法研究

基于RSSI的测距技术是无线传感器网络测量节点间距离的基础,RSSI测距具有通信开销小、实现复杂度低等优点,可广泛应用于无线传感器网络的定位、监测等领域.首先分析RSSI测距的原理,在此基础上采用用户自定义通信协议的CC1100芯片进行测距实验,取得了多组数据,通过对实验数据的分析,验证了在适度的环境下RSSI测量值的变化与距离的关系有一定的规律可循,提出采用加权和均值的方法降低外界环境对RSSI测距的影响,并用实验加以验证.     

嵌入式无线传感器网络节点的设计

介绍了以超低功耗单片机MSP430F149为核心，结合外围传感器和无线收发模块的传感器网络节点的软、硬件设计与实现方案，MSP430F149控制传感器采集环境中的温度、湿度和振动数据，并对原始数据进行初步处理，再由无线收发模块将数据发送给相邻节点，一级级转发最终发送回服务器，实现对环境的监测。