传感器网络应用程序的建模、仿真与自动代码生成框架

在无线传感器网络领域,基于模型的设计逐渐成为一种标准。本文介绍了基于MathWorks工具完整的建模、仿真和多平台代码生成框架,有效设计了WSN应用程序,并将其映射到无线网络上。     

基于HLA的多重表示建模

HLA的发展,促进了不同层次、不同分辨率的仿真的互连互操作和重用。多分辨率建模是一种在不同分辨率或抽象层次上一致的描述同一系统或现象的建模技术或方法。在形成的几种方法中多重表示建模方法较好地解决了暂态一致性、链式解聚、网络拥塞、并发交互和映射一致性等问题,成为多分辨率建模方法与技术的发展方向。该文以多分辨率建模的有效性要求为基础,分析了各种方法在一致性联合执行上的差异,指出了多重表示建模方法的优势,应用HLAOMT作为多分辨率模型设计工具,给出了实现多重表示建模的四个步骤,为基于HLA的多分辨率建模提供一个框架。     

多传感器管理在无线传感器网络中的应用研究

多传感器管理应用于多传感器领域,用来提高数据融合的性能及对环境的检测程度.无线传感器网络是多传感器与无线网络领域的交叉应用.文中提出了一个无线传感器网络中多传感器管理的应用模型,并进行了初步的仿真实验.实验证明了该模型的有效性.     

面向通信与指挥军事建模框架研究

军事建模框架是军事仿真研发过程中提出并运用的重要概念。鉴于我国军事通信与指挥的实际情况,提出了支持仿真模型集成及多分辨率模型的面向通信与指挥的军事建模框架(MMFOC2),设计了仿真模型体系的功能区分及分类体系,用实例说明了运用该建模框架进行作战仿真的基本流程,结果表明该模型及方法对于战术仿真系统建模是十分有效的。     

水声传感器网络仿真框架UASNSF的设计

仿真是目前水声传感器网络的主要研究手段,在总结现有水声通信网络仿真工作的基础上,提出了水声传感器网络仿真框架UASNSF,并对其体系结构、组成模型、应用场景等几方面进行了描述,最后通过一个典型的水声传感器网络仿真应用,对该框架的实用性进行了验证.仿真结果证明,该仿真框架兼顾了模型准确性和仿真效率,可以方便地实现对水声传感器网络系统的全面模拟,为水声传感器网络的研究与设计提供了较好的实验平台.     

基于EBI框架的战争模拟多分辨率概念建模

战争模拟必须紧贴军事训练任务需求.当需要进行“广域对抗,局部高仿”时,现有的仿真系统往往难以胜任.所以,必须解决大范围想定下的局部行动的建模问题,多分辨率建模是解决这一难题较为有效的方法之一.基于这一考虑,从概念建模的角度出发,提出一种基于EBI框架的战争模拟多分辨率建模方法.从战争系统的构成要素:实体、行为和交互三个方面分别研究了多分辨率模型的聚合解聚问题.通过对多分辨率建模方法的规范化、形式化描述,为战争模拟系统的数学建模和程序建模提供参考.     

时延加权融合技术的无线传感器网络控制

本文研究了无线传感器网络控制系统的建模、稳定性与控制器设计问题.首先建立一个新的无线传感器网络控制系统模型,然后提出一种用于多个传感器数据融合的时延相关加权均值方法,并通过系统建模及分析,把无线传感器网络控制系统稳定性问题转换成为具有多个传输时延和丢包现象的多传感器单控制器网络控制系统稳定性问题.并利用线性跳变系统理论...     

无线传感器网络测试系统数据融合研究

根据无线传感器网络在军事领域中研究与应用,对无线传感器网络用于军事装备测试成为新的应用方向.针对无线传感器网络在军事装备测试系统中数据冗余大、关联性强、实时性要求高等问题,为提高传输率与数据精度,提出了基于核偏最小二乘法的无线传感器网络数据融合算法.利用核偏最小二乘法对数据进行回归建模并进行仿真,实现数据快速融合.仿真结果表明,方法的可行性和有效性.     

多传感器管理在无线传感器网络中的应用研究

多传感器管理应用于多传感器领域，用来提高数据融合的性能及对环境的检测程度。无线传感器网络是多传感器与无线网络领域的交叉应用。文中提出了一个无线传感器网络中多传感器管理的应用模型，并进行了初步的仿真实验。实验证明了该模型的有效性。     

无线传感器网络可靠性技术分析

由于无线传感器节点小体积、低功耗、有限资源等特色以及无线传感网络大规模、随机撒播、任务环境多变等特点,可靠性问题一直被视为制约无线传感器网络发展的重要因素。在分析其可靠性制约因素的基础上,调研提高无线传感器网络可靠性的研究方法,分别从节点以及网络两个方面介绍国内外主流的可靠性策略。调研无线传感器网络可靠性建模技术,提出可靠性建模技术的评价标准,从节点层次、网络层次分别概述其可靠性建模技术,并指出国内外对可靠性的研究所存在的问题以及无线传感器网络可靠性研究的发展前景。     

OMNeT++平台上无线传感器网络仿真系统的研究*

仿真系统对于无线传感器网络尤其是大规模无线传感器网络的性能评价是必不可少的。通过仿真,人们能够在一个可控的环境里研究无线传感器网络,观察由不可预测的干扰和噪声引起的节点间的相互作用,减少投放后的网络维护工作。OMNeT++是一款开源的、基于组件的、模块化的开放网络仿真平台。在OMNeT++平台提供的网络仿真基础类库和开发环境的基础上,紧密结合无线传感器网络自身特点,从仿真模型、实现机制和应用场景等方面设计了无线传感器网络仿真系统,并在Linux操作系统上编程实现。通过实验验证,该仿真模型可以正确仿真MAC     

使用J—SIM模拟无线传感器网络的研究

无线传感器网络由于在军事通讯、国土安全、环卫环保、交通监察等诸多领域的应用而成为目前IT领域的研究热点之一。对于研究者则需要一个仿真度高、具有高可靠性和扩展性的仿真平台以验证自己研究的结果的科学性。介绍了一个全新的完全开源的、跨平台的使用Java开发的传感器网络模拟平台J—SIM,并以目前无线传感器网络比较流行的S—Mac协议为例使用J—SIM进行了传感器网络的模拟。J—SIM相对于NS2使用简单方便,而实验结果证明,J—SIM可以得到与NS2同样正确的模拟结果,J—SIM的性能也比NS2稳定得多。     

基于Repast框架的无线传感器网络仿真实现

基于全新的多Agent的仿真开发框架Repast,设计和实现了对二进制无线传感器网络的原理模型仿真,并将其用于对线性拟和目标定位算法进行仿真分析,说明Repast在无线传感器网络仿真方面有广泛的应用前景。     

基于任务组合的无线传感器网络MAC协议框架

基于无线传感器网络WSN(Wireless Sensor Network)语义互连思想,讨论了面向应用的WSN任务组合的基本概念、任务关系及任务组合递归算法。将任务组合方法与现行WSN一般性MAC技术相结合,提出了基于任务组合的通用的WSNMAC框架。将该框架应用于具有代表性的WSN MAC中,具体分析了IEEE 802.11MAC和S-MAC在该框架中的实现方式。网络仿真结果显示,基于语义互连采用任务组合方式的MAC协议框架,能有效地改进一般MAC的能耗特性及时延特性,尤其是对于多信息采集的WSN。     

一种基于Mobile Agent的无线传感器网络数据管理模型

提出了一个针对无线传感器网络数据管理系统的评估框架，并依此分析了传统方法的弊端．然后，基于Mobile Agent技术设计了一种计算移动到数据的传感器网络的数据管理模型．最后，通过理论评估和实验显示了本模型的优越性．     

Multi-resolution modeling based on quotient space and DEVS

As simulation systems get more and more complex, the study of multi-resolution modeling (MRM) remains an exciting and fertile area of research. Contrasting its abundant successful use cases, a rigorous mathematical foundation is still lacking in MRM. In this paper, we propose a quotient space based multi-resolution modeling (QMRM) theory based on granular computing in artificial intelligence and on discrete-event system specification (DEVS) in modeling and simulation. Based on quotient sets, resolution, multi-resolution modeling and other related concepts are defined and a general concept framework is constructed. Based on the concepts of quotient set and natural projection, several MRM principles are derived. The internal consistency principle guarantees consistency among different perspectives of an atomic model, whereas the external consistency principle guarantees that different components in a coupled model are consistent. The false-preserving principle indicates that if a construction relation or state transformation relation of a component does not exist in a low resolution model, then the corresponding relations should not exist in its high resolution model. The true-preserving principle tells us that a high resolution model can be simplified by choosing the proper low resolution model. QMRM is not only a formal specification, but also a fundamental framework to understand MRM concepts, a guiding ideology to design specific MRM methods, and a modeling methodology to develop MRM systems. QMRM is created from a general simulation perspective, not limited by any specific application or problem domain aspects. The results of this paper can serve as a starting point for further study of multi-resolution problems in different domains.     

基于J-Sim仿真的WSN能量模块设计与实现

针对J-Sim下传感器网络框架不支持能耗仿真的问题,借鉴NS-2下传感器网络能量模块的设计思路,结合网络仿真器J-Sim的特点,在现有的传感器网络框架基础上扩展了能量模块。最后通过两种路由协议（AODV、GPSR）进行仿真验证,实验结果表明改进后的传感器网络框架可以真实的仿真无线传感器网络,获取有价值的仿真结果。     

基于Omnet++的WSN路由实验教学平台

在无线传感器网络(WSN)教学过程中开展实验较为困难。为此,提出一种基于源代码级合成的WSN路由实验教学平台。采用模块化的方法将路由算法的通用部分固化,通过用户输入路由参数配置不同的路由算法,允许学生在进行路由实验时只关注于路由协议的关键算法,且可自行设计一些路由算法进行仿真测试。评测结果表明,大部分使用者都能在2个课时内成功完成一个以上的路由算法,简化仿真实验的难度与工作量。     

无线传感器网络基于行为的信任体系的仿真

基于行为的信任体系是适应于无线传感器网络资源受限特性的一种安全增强机制.该体系通过节点的过往行为来评估节点的可信度,从而提高任务完成的质量.现有NS2上的WSN仿真方法往往只模拟网络中的某一个层次,不能满足该体系层次融合和网内逐跳信息处理的两个基本特点.在AD HOC仿真平台的基础上进行改动,在MAC层和网络接口层之间增加信任处理层,实现对节点完成不同类型的任务的能力进行评估.同时,对路由算法进行改进,使其选择信任度更高的节点作为路由的下一跳,从而降低不良节点对无线传感器网络中路由功能的影响.利用该文的仿真框架对基于行为的信任体系进行仿真验证,结果表明该体系的存在有效地提高了路由的成功率.     

无线传感器网络模拟程序MySim的设计

无线传感器网络(WSN)的模拟仿真是网络仿真领域的新课题.在简要分析现有传感器网络仿真工具的优缺点的基础上,阐述了现有网络仿真平台不适合进行WSN通用模拟实验的原因,提出应当根据WSN具体的应用需求,开发相应的网络仿真环境,并设计开发了一个抽象的WSN的模拟模型.在该平台的基础上,设计了可靠传输协议的模拟实验.实验结果表明,该模拟环境可以有效地对新算法进行实践和评价.最后得出结论,根据具体应用开发的模拟环境,能更好的满足WSN的仿真需求.