一种高能效的无线传感器网络主动容错机制

从无线传感器网络节点主动对报文层差错进行控制的角度出发,对容错问题建立了系统模型,提出了一种适用于无线传感器网络的主动容错机制AFS。AFS机制利用本文提出的"窗口式"统计方法估计得到的似然项与先验项,使用贝叶斯方法对错误报头字段进行容错。理论分析与仿真结果表明AFS能够削弱报头错误的影响,并具有较高的能效。     

一种高能效无线传感器网络MAC协议

介质访问控制(MAC)协议是无线传感器网络研究领域的基础协议和支撑技术.因此,一种能量高效的MAC协议是提高整个无线传感器网络能量效率的基础.针对无线网络中能量储备有限的特点,在分析了现有无线传感器网络节能协议的基础上,提出了一种能量高效的MAC协议.通过动态调整占空比和消除边界节点等方式,提高了无线传感器网络的能量效率,延长了网络的生命周期.     

基于网络编码技术的无线传感器网络安全机制

介绍了无线传感器网络所面临的安全问题,针对无线传感器网络的安全需求,详细回顾了基于网络编码的安全机制及网络编码本身的安全性问题,讨论了不同安全机制对于不同应用场景的适用性问题和局限性.     

基于层次化网络编码的无线物联网协作切换机制

该文针对无线物联网中的多路径、多中继切换场景,提出了一种基于层次化网络编码(HNC)的协作切换机制。HNC机制在传统实用网络编码的基础上,利用中继节点距离网络接入点的跳数差异,引入了多层中继圈的思想,对网络进行分层。通过位于不同网络层次的中继节点的相互协作,建立移动终端与远程网络接入点之间的切换连接。HNC机制使移动终端在移动过程中可以保持可靠的切换连接。     

无线传感器网络中一种基于OSTBC的高效协作传输技术

针对发端能量受限的无线传感器网络提出了一种基于OSTBC的高效虚拟MIMO协作传输策略.在无线传感器网络的每个簇内采用一种全速率的分布式OSTBC传输方案,同时对调制方式的星座大小进行优化,创建了一种更高效的无线传感器网络和MIMO通信相结合的模型.针对该模型在接收端进行迭代译码,并推导出该系统的总能耗函数和网络时延算式.通过仿真显示,该模型不仅能够极大的降低发端能耗,对任意协作节点数目均能够实现全速率传输,解决了传统分布式空时码用于无线传感器网络时发端的数据积压问题,减小了网络时延.因此本协作传输模型从能量消耗和网络时延两方面对无线传感网的性能进行了提升,能够为无线传感网的应用提供有意义的参考.     

一种无线传感器网络的协作时间同步方法

传统的基于分组消息交换的无线传感器网络(WSN)同步方式很难做到同时兼顾同步精度和能耗.本文提出了一种基于分组消息交换的协作时间同步方法(CTS):对同步分组信息交互过程进行分析得出,协作中继的引入不会改变同步精度.通过协作中继对收发两端的同步分组信息进行接收转发来降低发射功率、降低能耗.理论分析和计算机仿真都表明在不降低同步精度的前提下,通过引入协作中继能达到降低能耗的目的,在视距信道模型中最大可达到4倍能耗效率.     

基于网络编码的无线物联网多中继协作切换机制

 本文针对网状结构的无线物联网中的多跳切换场景,提出了一种基于网络编码的多中继协作切换机制MRH.MRH机制中采用了基于势能场的路由探测算法,通过中继协作的方式,将移动终端同时注册到多个漫游域上.配合网络编码,MRH机制使移动终端建立了到多个无线物联网接入点之间的灵活、可靠的切换连接,实现了在多个无线物联网间的平滑切换.     

无线传感器网络中一种高能效低延时的泛洪算法研究

提出了一种新的应用于无线传感器网络的泛洪传播算法——覆盖优先泛洪算法。算法采用覆盖优先策略为相邻节点分配不同的转发优先权，实现泛洪包快速覆盖整个网络；采用节点转发抑制策略和动态延时转发机制，尽可能抑制冗余包和减少冲突重传。仿真结果表明，该算法与同类算法相比，具有更高的能源有效性，更低的延时。     

一种无线传感器网络拥塞控制机制

无线传感器网络的拥塞会增加网络延迟、降低网络吞吐量、尤其不利于传感器网络的节能。该文提出了一种能量有效的无线传感器网络拥塞控制机制,主要包括逐跳拥塞反馈和速率调节两部分。节点周期性地计算其上游节点发送速率和本地缓冲队列可用空间,并根据一定策略来推测在当前周期内发生拥塞的可能性;拥塞节点的上游节点收到拥塞反馈后根据自身缓冲队列的使用情况来降低速率,此拥塞节点同时向其下游节点申请提高发送速率;基站根据应用要求以闭环方式调节源速率。仿真实验表明,该文的拥塞控制机制不仅能有效地缓解网络拥塞,还保持了网络吞吐量的稳定并具有良好的能源有效性。     

一种基于网络编码的协作通信模型设计

网络编码和协作通信技术自从提出之后就备受关注,近年来也不断出现了很多的研究成果。基于这两种技术的特点,在无线网络环境中提出一种基于网络编码的协作通信传输模型。与传统的信号传输方案相比,这种传输模型可以使用较少的传输时隙来传输同样的信息,这也充分结合网络编码和协作通信各自的优势。理论分析和仿真结果都表明,这种改进的协作网络编码模型不但可以提高整个系统的吞吐量,也可以获得比较低的误码率,同时,在接收端也可以获得良好的分集增益。     

用于无线传感网络的高能效移动数据收集方案

Energy conservation in Wireless Sensor Networks (WSNs) has always been a crucial issue and has received increased attention in the recent years. A transmission scheme for energy-constrained WSNs is proposed in this paper. The scheme, called MIHOP (MIMO and Multi-hop), combines cluster-based virtual MIMO and multi-hop technologies. The multi- hop mode is employed in transmitting data when the related sensors are located within a specific number of hops from the sink, and the virtual MIMO mode is used in transmitting data from the remaining sensor nodes. We compare the energy consumption of different transmission schemes and propose an algorithm for determining the optimal hop count in MIHOP. A controllable mobile sink that reduces the energy consumed in sensor transmission is also adopted for data collection. The theoretical analysis and the Monte Carlo simulation demonstrate that the proposed scheme significantly outperforms individual virtual MIMO, multi-hop technologies, and double-string networks in terms of energy conservation. The energy consumption levels under the MIHOP scheme are approximately 12.98%, 47.55% and 48.30% less than that under virtual MIMO schemes, multi-hop networks and double- string networks, respectively.     

射频供能无线传感器网络高能效数据收集方案

在射频供能无线传感器网络中,提高网络能效和吞吐率是一个重要的研究问题.该文统筹考虑信道分配、节点的能量阈值以及MAC（Medium Access Control）帧分块重传机制,提出高能效和高吞吐率的数据收集方案;推导了节点的充电时间、节点传输一个MAC帧的平均能耗和平均时延、网络能效和吞吐率,定义了网络效用函数,形成了最大化网络效用的优化问题.通过调整效用系数并求解优化问题,可以获得使网络能效和吞吐率最大化的最优能量阈值和MAC帧最优分块个数.仿真结果表明,所提方案的能效和吞吐率高于已有方案.     

无线传感器网络中基于线性网络 编码的节能路由算法

 该文基于网络编码思想,提出一种无需重传与确认的路由算法,这种算法以最小化单位比特有效数据的能耗为目标,给出最优化数学模型,并用遗传算法进行求解.所提出的免重传路由算法可以降低能耗,减轻节点之间的无线电干扰,节省了节点用于重传数据包所需配置的缓存.     

无线传感器网络LEACH协议的改进方案

基于LEACH协议,提出了一种改进方案,对LEACH协议的不足进行了改善。此方案中,簇头的选择取决于节点的剩余能量,且簇头数量与网络中的剩余节点数量相关,更符合网络特性。此外,改进方案对簇中节点数量进行了限制,使得分簇更加均匀,并采用了适应性信道分配原则,更加适用于动态网络。计算机仿真结果表明,与LEACH协议相比,采用改进方案后汇聚节点接收到的数据量明显增加,网络性能得到改善。     

无线传感器网络中利用随机网络编码的低能耗可靠机会路由

无线传感器网络中节点大多采用电池供电,让节点以低能耗将采集的数据传递到信宿,对无线传感器网络有效运行极为重要.该文提出了能量有效的可靠机会路由EROR（Energy-efficient Reliable Opportunistic Routing）,它利用结合节点剩余能量和链路上收发双方的总能耗的转发代价,选择转发节点集合（简称“转发集”）、主转发节点和协助转发节点,让节点调节发射功率并利用随机线性编码把数据包分片编码发送到转发集,进而以多跳方式把数据可靠低能耗地传递到信宿.仿真结果表明：在网络生存时间和能耗方面,EROR比已有路由策略CodePower更优.     

基于协作的WSN在矿井中的应用研究

协作分集技术使得具有单根天线的通信终端可以共享彼此的天线而产生一个虚拟多输入多输出（MIMO）系统,解决了通信终端受尺寸和硬件复杂度的限制难以实现多天线的问题,因而逐渐引起人们的关注。文中讨论了采用协作的无线传感器网络（WSN）在井下通信和人员定位的应用,并指出了其在煤矿安全监测和矿区通信中要解决的问题。     

无线传感器网络中一种能量有效的簇内通信方案

为了提高簇内通信的能耗均衡性,提出了一种能量有效的分簇无线传感器网络簇内空分通信方案——近簇头节点采用单跳传输,远簇头节点多跳传输,给出了空分通信方案的工程实现。仿真结果验证了空分混合通信方案在能量有效性和能耗均衡分配方面的优势。     

An Energy-Efficient Routing and Self-Organization Algorithm in Wireless Sensor Networks

1IntroductionAs the development of MEMStechnology,the microsensors whichintegrate manyfunctions such as sensing,signal processing and communication have been widelyused[1]. Wireless Sensor Network ( WSN) is construct-ed with hundreds to thousands of sensors and one ormore SINKs .Sensors can sense (monitor) many physi-cal signals such as sound,light ,electronics ,tempera-ture and humidity of the objects in a given region[2 ~3].Sensors transfer these signalsinto sensing data and sendsensin…     

WSN中一种基于数据融合的能量高效分簇路由协议

基于无线传感器网络中监测数据具有较高时空相关性的应用场景。提出了一种基于数据融合的局部能量高效汇聚分簇协议LEEAC，该协议通过反映局部空间相关性的数据相异度对节点剩余能量进行约束，并使用约束后的预测能量作为竞选簇头的主要依据，被选举的簇头在传感器网络中具有良好的分布性。同时通过引入数据鉴定码，减少了簇内数据传输阶段的通信量以及簇头数据融合的工作量，从而大大节约了能量消耗。实验结果表明，LEEAC协议能够有效均衡网络能量消耗。延长网络生存时间。     

无线传感器网络的覆盖优化机制研究

如何实现最优覆盖是无线传感器组网的一个基本问题.文章分析了传感器覆盖问题的背景,给出了节点调度方案的主要方法和技术原理,探讨了基于网络能量高效的覆盖优化与网络连通性之间的关系,重点阐述了实现区域覆盖和点覆盖的机制.对于覆盖薄弱地区,文章提出了采用分簇方式将覆盖地区划分成许多子区域或簇,用动态移动修复机制提供细粒度的网络监测与覆盖控制.文章认为调度传感器节点在休眠和活动模式之间进行切换,是一种重要节能方法;对于资源受限且拓扑动态变化的无线传感器网络,宜采用分布式和局部化的覆盖控制协议和算法.