基于大规模智能电网网格结构的查询方法

由于智能电网输电线路监测系统的查询多数是针对无线传感器网络(WSN)的全局式查询,不能满足用户基于任意区域的灵活高效的查询需求,根据该系统的网络布局和查询特点,提出了一种基于大规模智能电网网格结构的查询方法MSQuery。MSQuery将不同网格内的查询节点的数据汇聚到一棵或多棵逻辑查询树上, 采用逻辑查询树的合并策略建立优化的回收路径。将MSQuery与采用路线型结构进行查询的RSA算法和采用簇型结构进行查询的SkySensor算法进行对比,结果显示MSQuery的平均传输消耗最小,平均剩余能量最大。实验结果表明,MSQuery可以快速地返回查询窗口内的查询结果,降低通信消耗,节省传感器节点能量。     

基于SIR模型的智能电网WCSN数据伪造攻击研究

为了解决智能电网无线传感器网络面临的异构无线网络共存、频谱资源紧张和海量数据处理等问题,在智能电网引入了认知无线传感器网络（WCSN）。文章对智能电网WCSN中的数据伪造攻击进行了研究。在此类攻击中,恶意认知无线传感器节点（传染节点）通过向其他认知无线传感器节点（易感节点）发送伪造的频谱感知数据和设备能耗信息,导致控制中心做出错误的频谱分配和电力调度决策。采用流行病理论中的SIR模型,对智能电网WCSN中的数据伪造攻击信息传播过程进行了建模,研究了流行病爆发的潜在决定因素。最后,通过仿真验证了智能电网WCSN数据伪造攻击SIR模型,并对系统动态特性进行了分析。     

智能电网容错数据聚合方案

新一代智能电网的出现,极大地提升了电网的安全性与可靠性,这依赖于智能电表每15分钟发送一次数据,但是这可能会暴露用户的隐私,同时需要消耗很大的计算代价.于是数据聚合技术被引入,大多数现有聚合方案存在耗时大且当电表故障时系统无法正常运行等问题.针对上述问题,本文提出了一个智能电网中高效的支持错误容忍的数据聚合方案,具体来...     

用于智能电网的有差别射频充电传感器网络

针对应用于智能电网中的无线传感器网络(WSNs)节点能量受限问题,分析了基于无线射频充电技术的为传感器节点充电技术,改进了可持续无线充电传感器网络(SWRSNs),提出有差别射频充电传感器网络(DRRSNs)技术,增加节点的优先级设置,建立整数线性规划模型,用CPLEX求解模型确定标志性节点位置。求解数据表明:节点获得的能量平均提高105%,高优先级节点比低优先级节点平均多获得43%的能量,提高了节点的寿命,保证了WSNs的可靠性,但是路径访问效率平均降低了14%。     

智能电网WCSN安全体系架构研究

作为下一代电力系统,智能电网应具备向电网控制中心实时可靠传输信息的能力。为了解决智能电网无线传感器网络面临的异构无线网络共存、频谱资源紧张和海量数据处理等问题,我们在智能电网引入了无线认知传感器网络的理念。文章分析了在智能电网中引入认知无线传感器网络（WCSN）的必要性,列举了智能电网、认知无线电网络和无线传感器网络的相关研究成果,描述了智能电网WCSN分层结构包括家域网、邻域网和广域网,提出了智能电网WCSN安全架构。     

热点感知的无线传感器网络数据存储策略

针对基于地理哈希表(GHT,Geographic Hash Table)的传感器网络数据中心存储(DCS,Data Centric Stora-ge)机制的热点问题,提出了能量有效的热点感知数据存储策略SASS (hotSpot-Aware data Storage Strategy),对GHT的路由策略进行改进,以减少边界模式引起的能量消耗,并利用邻居节点动态地扩展存储空间。仿真结果表明,与现有存储策略相比,SASS能有效减少因存储资源限制引起的数据丢失,并减轻热点区域节点的通信负载。     

无线传感器网络的数据存储和索引技术

研究影响无线传感器网络数据存储和查询效率的应用指标,如查询比率和采样频率。对无线传感器网络数据存储方法与各种应用指标的关系进行定量分析和比较,给出各种方法的典型应用场景,为无线传感器网络的数据存储和索引技术设计提供了参考。     

大规模非结构化数据资源快速存储方法研究

非结构化数据资源具有较高的研究价值,伴随着信息化技术、互联网技术应用范围的扩大,非结构化数据资源规模随之增大,对其存储技术提出了较大的挑战,因此提出了大规模非结构化数据资源快速存储方法,采用层次聚类算法分组处理非结构化数据资源。以某一组非结构化数据资源为对象,结合数据资源传输距离、节点能量、传输方向等因素,确定非结构化数据资源转发路径,描述非结构化数据资源存储过程,制定分层扩展存储机制,从而实现大规模非结构化数据资源的快速存储。实验数据表明,在不同实验工况背景下,应用本文方法后获得的非结构化数据资源存储速率最大值为1 920 MB/s,非结构化数据资源存储位置准确性最大值为98%。     

大规模无线传感器网络中基于振荡轨迹的数据存储与发现机制

在大规模无线传感器网络中,在不存在基站节点的情况下,节点组成对等网络,任何一个节点都有可能成为数据消费者节点或者数据生产者节点.传感器网络是一种资源受限的自组织网络,节点的能量和计算能力不足以支持复杂协议的设计.如何让随机产生的消费者节点和生产者节点能够有效迅速地发现对方并进行数据查询工作是传感器网络研究中的一个难点.利用数据为中心的存储策略,提出了一种振荡轨迹的数据存储发现机制.该方案要求消费者节点和生产者节点将查询或者数据存储到相应的振荡路径上.该方案不需要节点存储全局的网络信息,每个节点根据局部信息和预设的反射角度进行路由选择和数据转发.理论上,所有的振荡轨迹满足两两相交的特性,保证了数据查询成功率,而且消费者节点在查询数据时所需要的跳步距离是有界的,同时该方案能够保证数据负载的平衡.     

智能电网中无线传感器网络的应用研究

智能电网与先进的传感测量技术和通信技术密切相关,也为无线传感器网络提供了新的应用平台。本文针对智能电网的绩效目标与电网的实际情况,结合无线传感器网络的主要技术特点,阐述了应用WSN构建智能电网通信系统的优势,以及通信系统的具体结构。采用WSN技术的智能电网通信系统将具有成本低、功耗低、自组织、灵活性强的特点。     

基于分层网格的Sybil攻击检测方案

在无线传感器网络(WSN)中,Sybil攻击的危害大且难于检测。针对该问题,提出一种基于分层网格的Sybil攻击检测方案。根据Sybil节点身份的多变性,采用分层网格技术初步确定其物理位置,通过网格节点间的密钥技术确认Sybil节点。仿真结果表明,该方案的检测性能高、内存使用率低、网络扩展性强,且适用于WSN的多跳传输。     

基于HBase的大规模无线传感网络数据存储系统

无线传感网络(WSN)存在分布的跨区域性,随着无线传感网络的扩张,传感器数目增多,将产生大规模的传感数据。针对存储大规模无线传感网络数据的问题,提出了一个两层分布式存储架构,使用分布式数据库HBase存储跨区域的无线传感网络数据和全局数据存储管理目录,实现一个近实时的存储系统。实验结果证明,该系统有良好的扩展性、存储和查询效率。     

大规模无线传感器网络自适应节能路由算法

在确保大规模无线传感器网络信息可靠传输的前提下,尽可能降低网络能量开销,提出了大规模无线传感器网络的自适应节能路由算法。针对长江三峡库区水质监测的具体应用环境,构建了网络模型,采用梯度型拓扑生成器生成网络拓扑,利用可以平衡负载的节能自适应算法进行最优路由选择,建立了应用于大规模无线传感器网络的自适应节能路由算法。在具有代表性的两种不同网络环境中,对该算法的节能效果进行测试,结果表明了算法的可行性和先进性;该算法能有效地将网络负载平均分配于整个网络中,减少网络的整体能量开销,延长整体网络的寿命。     

基于投影栅格扫描的无线传感器网络三维定位算法

针对现有无线传感器网络(WSN)三维定位算法在精度和复杂度方面的不足,提出了一种改进的三维空间定位算法。利用栅格扫描分别求解邻居锚节点在两个坐标平面的投影交域,得出未知节点在两坐标平面的对应位置,最终实现三维位置估计。仿真结果表明：在100m×100m×100m的空间里,随机投放200个传感器节点,锚节点数为45时,其覆盖率达到了99.1%,相对定位误差仅为0.5533。且平面投影的引入,有效地降低了算法复杂度。     

无线传感器网络正六边形网格划分方法

综合考虑无线传感器网络中的连通与覆盖问题,提出了一种新的同构无线传感器网络网格划分方法,即正六边形网格划分方法.通过数学推导和理论证明,该正六边形网格划分方法充分利用了每个节点的圆域面积,比传统的正方形网格划分方法使用更少的节点.最后,比较了该正六边形网格划分方法与正方形网格划分方法的功耗情况,计算结果显示,前者性能更优.     

基于分簇的无线传感器网络簇内数据融合算法

根据节点剩余能量、通信消耗量和节点IP,设计无线传感器节点分簇算法,减少了无线传感器网络的数据传输总量。分析对以分簇为基础的簇内数据的融合算法误差成因,提出先进行簇内传感器测量修正、再进行簇内传感器数据融合的改进算法。通过TOSSIM仿真平台的实验,改进后的簇内数据融合算法测量误差明显减少。     

一种面向无线传感器网络的数据汇聚模型

针对无线传感器网络能量和计算能力严重受限等问题,通过对数据汇聚技术的研究,该文提出一种面向无限传感器网络的数据汇聚模型及实现算法。该模型将数据挖掘算法集成在每个传感器网络节点上,原始数据通过数据挖掘算法处理后,降低数据维数、消除数据冗余、减少网络通信量、延长网络寿命。仿真结果表明,该模型具有一定的理论和实用价值。     

智能配电网通信多信道调度策略

为了有效提高基于无线传感网的配电网服务质量,进一步增强配电网中数据实时性,减少延迟,提出了一种基于优先级的多信道调度策略。首先,根据实时的信道链路状态信息,提出了基于最小跳数生成树的链路路由算法（LB-MHST）,克服了无线射频干扰,保证智能电网的服务质量;然后,针对配电网中不同数据包对于延迟要求的不同,考虑了数据优先级传输,有效地提高了感知节点的数据传输效率,进一步满足了配电网中的QoS性能要求。实验结果表明,与最小跳数生成树（MHST）算法相比,尤其是在多信道延迟感知传输中,提出算法在单信道、8信道和16信道时分别将高负载流量延迟性能提高了12%,15.2%和18%。