无线传感器网络中异常节点快速定位算法研究

研究无线传感器网络的准确定位问题,为了确定医疗、森林火险等事件的发生地,要搜索定位,及时预报.针对传统的集中式无线传感器网络定位方法,全网络中需要定位的异常节点都需传递信息到参照节点才能得到定位信息,过于依赖参照节点,造成参照节点负载过大,导致定位效率下降,不能快速完成异常节点定位的问题.现提出一种禁忌搜索( TabooSearch,TS)分布式定位算法,通过启发式逐步寻优算法,把定位过程分布到网络中相关通信节点上,通过异常节点与周边节点通信获取局部信息,利用局部网络信息对异常节点位置进行估计,避免了传统集中式方法对参照节点的过度依赖.实验证明,对TS分布式定位算法进行实验,证明能够有效利用网络信息,对异常节点实现快速定位,取得了满意的结果.     

ZigBee网络节点选择性优化广播算法

针对ZigBee协议网络层广播算法产生广播暴和网络运行效率低的问题,根据ZigBee技术特点提出一种节点选择性优化广播算法。该算法利用部分节点的一跳和两跳邻居信息、节点接收信号强度信息、节点间父子关系等,将网络节点分成不同类型的工作节点,节点在进行广播时根据自身的工作类型处理广播帧。理论分析表明该算法能够完全覆盖网络。仿真结果表明,在相同条件下,与其他适用于ZigBee网络的广播算法相比,该算法的节点转播率低,节点平均开销小。节点选择性优化广播算法有助于提高ZigBee网络的运行效率,降低能耗,延长网络使用寿命。     

GIS中孤岛和内点快速归属算法

针对GIS拓扑数据结构的建立,该文提出了一种快速进行内点和孤岛归属的算法．算法首先利用“面积法”实现外多边形的识别并获得外多边形左极点,然后利用“改进的射线法”将识别后的外多边形左极点和内点向左侧引出射线,并获得与弧段的交点,最后利用弧段的特征获得外多边形和内点的归属关系．由于该算法充分利用了弧段的特征,从而避免了多边形的组织和弧段的重复处理以及非直接包含关系的判断,保证了海量数据生成拓扑数据结构的效率．同时文章还对归属中的退化问题提出了解决方案．算法的实际应用表明,该算法具有较高的效率和较强的实用性．     

基于节点能量优化的ZigBee网络路由算法改进

针对现有的ZigBee路由算法在能量均衡以及延长网络生存时间等方面的不足,在基于簇树路由算法与AODVjr算法的基础上,提出了一种改进的ZigBee路由算法。改进算法提出了重定义邻居表、划分能量等级以及目的节点的缓存机制,侧重于网络的能量优化。实验表明,改进算法在减少网络整体耗能、均衡网络负载、延长网络生存时间等方面表现良好。     

传感器网络中节点个数约束查询处理算法

对传感器网络中一类新查询--节点个数约束查询,提出能量有效的查询处理算法.算法主要由查询下发和结果回收两部分构成.查询下发算法首先根据节点个数约束查询的特点提出相关节点选择以及基于Steiner树的查询下发算法.然后对该下发算法以及一种基于洪泛的能量有效查询下发算法的能量消耗进行分析,并对比两种算法的能量消耗从中选择适当的下发算法.结果回收算法提出直接和间接两种结果回收方式,并给出两种方式在进行结果回收时能够节省能量的条件.仿真实验表明,提出的能量有效节点个数约束查询处理算法能够在满足用户查询精度的同时,使其能量消耗低于其他查询处理算法.     

无线传感器网络中移动节点定位算法研究

提出一种利用临时锚节点的蒙特卡罗箱定位算法.该算法是基于蒙特卡罗定位方法之上,通过引入节点平均速率来获取临时锚节点,并利用一跳范围内的临时锚节点构建最小锚盒、增强样本过滤条件,从而加速了采样和样本过滤.此外,在样本的获取上采用了非随机采样的均衡采样方法,有效地降低了采样次数.仿真结果表明:该算法同蒙特卡罗定位算法等相比,提高了节点的定位精度,降低了节点的能耗.     

移动节点在ZigBee网络中路由无缝切换的改进

ZigBee是一种新兴的无线通信技术,广泛用于自动化、远程监控等领域.由于ZigBee网络中静态路由节点与移动终端节点通信延迟严重,限制了ZigBee的应用,针对此问题提出一种改进的方案.首先简介ZigBee协议栈以及ZigBee网络层,分析现有的Z-AODV协议,并在此基础上提出移动节点快速路由的机制,从而减少通信延迟,实现移动终端节点在静态路由间的平滑无缝切换.     

基于ZigBee网络的移动节点定位技术研究

无线传感器网络技术中,ZigBee技术以其低价格、低功耗、组网简单等优点被广泛地应用于移动节点定位研究中。随着TI推出业界首款带硬件定位引擎片上系统(SoC)解决方案CC2431,移动节点定位可以通过硬件来实现。但基于ZigBee的RSSI无线定位精度受定位环境影响,会造成很大定位误差。针对此问题,分析了影响定位精度的两个阶段:测距阶段和计算阶段。测距阶段对信号传输模型中的两个关键参数A和n值进行改进和优化,以得到更符合实际环境的参数值。计算阶段采用修正权值三角质心算法以提高主要数据的权重,避免次要数据的影响。通过仿真测试发现,本算法定位精度高,稳定性好,具有较好的实用价值。     

无线传感器网络中节点部署算法研究综述

无线传感器网络(WSNs)是新一代的传感器网络,具有非常广泛的应用前景.总结了WSNs部署算法的研究现状,并分别从部署方式、监测目标、网络架构及节点是否移动等多个角度对其进行分析比较.最后给出了WSNs部署算法的应用关键点和未来发展趋势.     

基于节点类型的复杂网络模块探测算法

为了高效地寻找复杂网络中的社团结构,提出了一种基于节点类型的网络模块探测算法(SW)。首先用模拟退火算法(SA)对网络进行初始划分,然后对各模块中的节点进行分类,根据节点的类型来对网络进行优化和细化,直到满足最优化条件。实验结果表明,该算法能够准确高效地探测出网络中的各模块。     

一种改进粒子群迭代优化的集成网络智能节点部署算法

为了解决复杂环境中集成网络系统的智能节点交又覆盖和相互千扰对智能节点最优位置选择的影响问题, 提出了一种改进粒子群迭代优化的集成网络智能节点部署算法。在该算法中,首先将集成网络系统智能节点部署模 型转化为在交又率和千扰约束目标下的优化问题;然后利用改进粒子群算法对节点部署方案进行映射,依据粒子粒距 聚类度和粒子信息墒对粒子权值进行修正,再计算粒子的适应度值,对粒子的局部最优解和全局最优解进行更新;最 后利用粒子速度和位置更新策略对智能节点部署进行迭代优化。仿真对比实验证明,该算法具有较好的收敛速度,且 收敛值更优,有效地保证了在覆盖率最大时干扰最小。     

一种网络热点损坏修补的最优覆盖算法仿真

研究网络热点损坏修补的最优覆盖问题.网络节点布置采用随机性原则,导致节点区域部署密度、分布、特征都存在较大的不同.很难建立规范的数学模型对节点部署进行合理的描述.传统的节点、坏点定位方法采用区域轮盘搜索,一旦区域节点密度较大,搜索结果的准确性降低,从而降低了无线网络的覆盖率.为了避免上述缺陷,提出了一种粒子群搜索的网络节点损坏修补最优覆盖算法.利用最小二乘法,对损坏网络节点的空间位置进行粗略估计,缩小网络搜索的范围,降低计算的复杂度.利用粒子群搜索方法,计算损坏网络节点的精确空间位置,从而实现网络节点损坏修补的最优覆盖.实验结果表明,利用改进算法进行网络节点损坏修复,能够实现无线网络最优覆盖.     

利用节点选择的分布式无线自组网区域调度算法设计

在无线自组网中,调度算法允许节点共享无线信道以便成功解码并传输数据。但由于冲突问题,调度算法需要高效最大化空间复用且最小化重发,为了能够使算法以一种分布式的方式实现,还应考虑网络中节点的协调检测选择。为此,提出一种基于节点选择的分布式无线自组网区域调度算法,使用随机几何推导了一种最优保护区域,该区域能以一种分布式方法实现,并根据节点接受的“Hello”消息包选择合适邻居节点。在该算法中,随着不同网络参数如路径损失、中断、扩频增益和节点密度的变化,最优保护区域大小和性能也在变化。仿真结果表明,该算法的性能接近于高复杂度和最优的集中算法性能,并且允许新链路的建立而不影响正在进行的数据传输。     

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。     

基于Node2Vec的重叠社区发现算法

针对目前基于种子节点选择的社区发现算法在准确性和复杂度等方面存在的不足,提出了一种基于Node2Vec的重叠社区发现算法.首先,使用Node2Vec算法学习到网络中每个节点的向量表示,用以计算节点间的相似度,其次,利用节点影响力函数计算节点影响力并找出种子节点,然后基于每个种子节点进行社区的扩展优化,最终挖掘出高质量的重叠社区结构.本文选取多个真实网络进行了对比实验,结果表明,本文所提出的算法能够在保证良好稳定性的前提下发现高质量的社区结构.     

WSN中考虑节点磨损的分布式自稳定网络寿命优化算法

针对无法预估的节点故障影响无线传感器网络寿命的问题,本文提出了一种考虑节点磨损的分布式自稳定优化算法。首先,利用韦伯函数拟合网络生命周期的分布,定期唤醒睡眠节点进行故障检测;然后,采用分布式调度,无需知道传感节点的位置信息,使用多个节点同时工作,从而提高效率;最后,通过较低的网络通信代价,及时使用空闲节点替代故障节点,保持网络的连通性。理论分析和仿真实验验证了本文算法的有效性及可靠性,仿真结果表明,当传感器节点的可靠性随着使用时间与磨损下降时,本文算法可以更好地延长无线传感器网络寿命,相比分布式多目标概率覆盖协议,本文算法在寿命延长、覆盖率、节点唤醒次数等方面均取得更好的性能。     

无线传感器网络中的节点定位算法

无线传感器网络是由部署在监视区域的大量微型的具有无线通信及计算能力的传感器节点,以无线多跳通信方式构成的分布式自组织网络系统。它能根据环境需要,通过功能有限的传感器节点之间的协同工作,对监控区域内的环境或监测对象的信息进行实时感知、采集和处理,获得详尽而准确的侦测数据。本文主要分析无线传感器网络中的定位技术,研究如何降低网络中的能量消耗,延长网络寿命。     

NoC节点编码及路由算法的研究

NoC的设计和实现受到芯片的面积、功耗、深亚微米效应的限制.将拓扑结构和节点编码相结合,提出一种基于约翰逊码的二维平面编码.该编码隐含了Torus网络拓扑结构以及网络节点之间的连接关系并且有很好的扩展性,能够简化Torus拓扑结构上路由算法的实现和降低硬件成本.基于此编码和利用X-Y路由的路由确定性特点,提出改进X-Y路由,在中间节点只需要3或5个逻辑运算,降低路由的计算复杂性和硬件成本.最后,进行了节点结构设计.提出的编码不仅用于NoC的路由方面而且在NoC任务映射方面有重要应用.     

传感器网络随机睡眠节点调度算法研究及实现

传感器网络是由大量形体较小、能源受限并且配置有计算能力和无线通信能力的传感器节点以Ad Hoc方式组成。传感器节点能源有限性、高密度配置的节点包冲突率高等问题使得节点调度成为必然。该文提出了一种基于动态邻居节点信息的随机睡眠调度机制,并将算法做成了一个可供重复使用的组件嵌入到TinyOS中。通过仿真实验,得到了验证。     

基于虚拟网节点迁移的虚拟网映射优化算法

为提高虚拟网请求接收率和底层网络资源利用率,提出了基于虚拟网节点迁移的虚拟网映射优化算法,算法能够将资源竞争最大化的虚拟节点划分在一个组,实现虚拟网映射结果全局最优。通过时间复杂度分析和仿真实验验证了提出的算法能够显著降低虚拟网络节点迁移算法的运行时间;通过仿真实验,将提出的算法与No-Migration算法和Long-Duration算法进行对比,验证了提出的算法有更高的请求接收率、更高的平均收益,可以节省底层网络资源开销。