无线传感网节点群的远程控制研究

随着通信技术、嵌入式技术和传感器技术的飞速发展,传感器网络由于具备自组织性、协作性和动态组网变化等特点,在经济生活各方面应用广泛;但目前商用传感网络多为有线的局域网连接,对一些离散型的节点适用性不强,特别是在一些需要远程接入的控制场合就很难实现;针对上述不足,提出了一种基于无线网络与GPRS网络相结合的无线传感网络节点群远程控制方式;离散型终端节点通过433MHz频点组成无线传感网络,经过本地嵌入式中心节点实现与GPRS网络的异网连接,进而通过手持式终端实现远程监控;实验系统比较了节点群在不同气候条件下数据传输的距离与可靠性,结果表明系统能实现上述两种无线网络的异网数据交换,有效地解决了传感网节点群的远程控制等问题。     

无线传感网在嵌入式数字视频检测监控系统中的应用研究

以无线传感器网络技术和数字视频检测监控技术为核心,初步研究了一种新型的、实时性强的、基于嵌入式的森林旅游资源火情检测监控系统。系统将传感节点遍撒指定区域,再将传感节点采集的视频信号数据传送至监控中心,为快速发现森林火情提供智能保障。     

基于无线传感网络的环境监控系统的设计和实现

环境监测是一种典型的传感器网络应用,主要实现了一种基于无线传感网络的环境监控系统,提出了传感器节点-基站-服务器-用户四层结构.设计了硬件实验平台,移植了TinyOS操作系统,并重点介绍了多跳路由协议、链路估计算法以及应用程序的实现.最后,对系统功能进行了总结,提出了进一步改进的方案.     

无线传感网概述

无线传感网作为多学科交叉的一个研究方向,已获得了国内外众多学者的关注。随着研究的深入和相关技术的发展,无线传感器网络被广泛地应用到各个领域,并表现出巨大的潜力。本文从无线传感网的结构、应用和研究现状三方面总结了无线传感网的发展。     

红外瓦斯无线传感检测系统设计与实现

针对煤矿瓦斯测量精度问题,在研究矿井瓦斯检测技术的基础上,基于红外光谱吸收原理,采用无线传感网络技术,设计了红外瓦斯无线传感检测系统,该系统采用差分检测技术,利用数据拟合解调出出瓦斯浓度,并利用ZigBee无线网络技术组建检测网络,实现了矿井瓦斯浓度的精确探测;实验结果表明,通过对11组数据进行测量和比较,红外瓦斯无线传感网络检测系统的平均绝对误差为0.091%,实现了瓦斯浓度的全量程精确检测,具有探测灵敏度高、测量误差小、传输距离远和组网灵活等优点,能够满足矿井瓦斯浓度检测的需求,具备了实用基础。     

无线传感网中移动节点的自适应定位算法

介绍了一种在无线传感网中针对移动节点的自适应定位算法,通过建立移动节点运动模型,借助运动模型估计信息辅助移动节点的定位,解决了只有2个或1个信标节点的无法定位的问题,本算法能够适应不同移动节点的运动状态,动态地调整定位时间间隔,从而既能提高节点定位的精度,也能在保证定位误差的情况下降低定位频率,节省定位能量的消耗,延长整个无线传感网的生存时间。     

基于无线传感网的核电安全监控系统设计

低碳经济和能源可持续发展的要求下,新能源的开发和使用越来越受到世界各国的青睐。核电在新能源领域发电效率最高,电能质量最稳定,近年来取得长足的进步和丰硕的成果,然而,福岛核辐射事故的发生导致核电发展阻力重重,核电安全问题被提升到前所未有的高度。基于传感网技术的核电安全监控系统采用“检测层-接入层-汇聚层-数据中心”四层传感网结构,实时采集核电厂关键设备的运行状态和参数,并通过传感网传输到远程服务器,在数据中心对采集的数据进行数据挖掘和数据融合处理,对核电厂运行状态进行实时监测和预测,确保核电厂安全运营。核电安全监测网络的生命周期是保证整个网络使用可靠性和稳定性的前提和基础,从节点布局优化的角度出发,研究该监测网络的能量管理方法。     

无线传感网中瓶颈节点的局部探测及其关键性的量化

在传感网中,大多数节点并不知道它们的位置信息。经过随机部署,一些节点会成为连接两片连通区域的关键节点,它们的移除会造成网络的割裂。大多数路由协议都是根据节点的剩余能量来判断其是否为瓶颈节点,节点在知道自己是瓶颈节点前会消耗掉相当大的一部分能量。本文提出了一种瓶颈节点的探测方法,在网络节点部署完成后立即使用,能节省那些瓶...     

无线传感网中的安全问题

发展物联网已提升到我国国家战略的重要高度。无线传感网作为物联网的重要组成部分,随着其应用越来越广,其安全问题已成为关注的焦点。在介绍无线传感网特性的基础上,全面分析了无线传感网存在的安全问题,为无线传感网安全研究和应用指出了努力的方向。     

无线传感网中一种基于从信标辅助的改进质心定位算法

针对当前无线传感网质心定位算法的不足,提出了一种基于已定位节点辅助下的改进质心定位方法.通过独立定位计算与综合定位分析,最终获得精确的位置信息.本方法同时扩展了网络中可定位节点的范围,从而使得全网内的节点都可以方便地进行定位.     

Sink节点移动的无线传感网生存时间优化算法

为提高网络最大生存时间,提出Sink节点移动的无线传感网生存时间优化算法(LOAMSN)。该算法分析Sink节点移动时的流量平衡约束、最大传输速率约束、节点能耗约束等约束条件,将生存时间优化问题转化成优化模型。提出Sink节点的移动方法,即Sink节点利用节点的度值构建其移动路径,按照此路径循环移动收集数据。将Sink节点的移动认为是离散运动,Sink节点移动的生存时间优化模型分解成若干个Sink节点静止的生存时间优化模型,采用牛顿法求解每个Sink节点静止的优化模型,获得网络最大生存时间和节点发送数据量的最优值。仿真结果表明:LOAMSN算法能减少Sink节点停留位置上的节点能耗,平衡网络负载和节点能耗,提高网络最大生存时间。在一定条件下,LOAMSN算法比Sink节点静止时更优。     

无线传感网身份认证协议研究

无线传感器网络由功耗、处理能力、通信能力及存储容量均有限的节点组成,传感器节点易遭受物理攻击及资源的有限的特点,均为节点安全性带来了严重威胁.因此,文章指出针对无线传感网安全问题,除了要有轻量级的密码算法之外,还需要高效的密钥分配和管理机制.为了解决内存有限性和安全性之间的平衡问题,目前已经有许多密钥建立技术,但是,学术领域中对于哪种方案最有效仍有争议.文章对各种常见的身份认证协议进行了比较和分析.     

一种基于云计算的无线传感网体系结构

提出了一种基于云计算的无线传感网体系结构。整个传感网被划分为若干个分区; 云作为虚拟汇聚节点, 有多个汇聚触点, 每个触点负责一个分区中传感器的数据收集; 每个分区中的传感器组成本地传感网, 所有本地传感网通过云连接成一个整体; 数据在云中分布存储、并行处理。模拟实验表明, 新结构传感网的数据传输性能明显提升。该结构适用于以数据为中心的无线传感网。     

无线传感网可靠传输协议分析

数据的可靠传输是无线传感网广泛应用的前提。现有的无线传感网可靠传输方案存在着局限,无法适用于所有的应用需求,研究针对无线传感网的可靠传输关键技术具有实际的意义。     

LS—Sumlock：高密度异构无线传感网管理

为解决ZigBee在节点趋多时面临的系统瓶颈,提出了一种新的构建大规模异构无线传感器网络的系统架构。该系统架构采用了高速三层异构WSN模型,有效地改善WSN系统的信道利用率和系统吞吐率。LS—Sumlock提供比传统的ZigBee单PAN多约20倍的系统容量,理论上,支持超过65536×21个节点。从3个层面改善了整个系统的通信和处理能力,并且能够很好地兼容现有的小规模WSN系统,能够通过简单的方法为现有的WSN扩客并改善其系统性能。     

三维超宽带无线传感网的能耗界限

研究了n个静态节点随机分布在单位球上的三维超宽带无线传感网,利用Vapnik-Chervonenkis定理和Voroni棋盘格子覆盖传感区域,推导出了某个节点发射包含R比特的数据分组以多跳方式到达汇聚节点时的能量消耗上下界.研究表明,能量消耗的上下界与网络节点密度n成反比.因此,大规模密集超宽带无线传感网是更为可取的.     

基于WirelessHART的电力无线传感网设计

为推动泛在电力物联网建设,提高感知层电力数据采集量,解决传统电力系统有线电表布线成本大、恶劣环境下施工不便及人工抄表效率差等问题,设计了一种基于WirelessHART协议的无线智能电表,建立节点路由算法与时间同步算法,使多台智能电表构成完整的电力无线传感网络,对电能实现实时可靠的电力计量与调度。将无线网关在上位机进行测试,判断网络的传输效率与稳定性。     

基于射频识别和无线传感网融合技术的仓储定位方法研究

针对射频识别在大规模仓储定位环境下节点数量要求过高,有效覆盖面积较小问题,提出一种基于移动锚节点的二次定位方法。传统质心算法必须在节点的3度覆盖下才能有效定位,造成节点浪费。综合射频识别和无线传感网融合技术,构造一种新的锚节点,将传统定位过程中的节点划分为固定锚和移动锚,首先利用固定锚进行初步定位获得未知标签位置范围,然后利用定位向量判定移动锚的停止位置。最后,采用基于信号强度的加权质心定位算法,进行二次精确定位。仿真结果表明,该方法能有效减少锚节点数量,弥补射频信号覆盖不完全区域的定位,提高定位精度和覆盖范围,具有一定的实际应用价值。     

无线传感网数据安全采集方案研究

随着无线传感器网络日益广泛的使用,其数据的安全已成为许多领域重点关注的问题。文中以解决无线传感器网络的数据安全采集问题为目标,设计了一种无线传感器网络的数据安全采集方案。该方案针对分层的无线传感器网络,对所有的采集数据进行加密,并采用构造数据凭证的方法检测出丢失数据的个数,以防止对无线传感器网络的攻击。文中对数据安全性和丢失数据检测率的分析结果表明:所提出的方案综合考虑了数据的安全性、真实性和时效性,抗攻击能力强,整体效率高。     

基于深度和位置的水下传感网的协作路由

协作路由能够提高水域环境中数据包传递率,为此提出基于深度和位置的协作路由(depth and location-based cooperative routing,DLCR)。结合传感节点深度和位置信息,选择目的节点,使所选择的目的节点更靠近于水表面,减少数据包的传输受信道特性的影响;源节点接收选择一个转发节点和目的节点,当接收了数据包,转发节点就向目的节点转发。仿真数据表明,与能效的最优转发节点路由(energy-efficient optimal relay selection,EEORS)相比,提出的DLCR路由的数据包传递率得到了有效的提升。