无线传感器网络几类拓扑控制及其抗毁性应用简述

无线传感器网络的拓扑结构随着网络中节点的增加、减少和移动实时变化,为保证网络的连通性和覆盖性不被影响,拓扑控制技术所要解决的问题正是传感器节点如何更好地自组织构建全局网络拓扑．本文首先概述了四类拓扑控制算法的理论基础及算法步骤．然后,对提高网络抗毁性的两类拓扑演化算法进行了详细叙述,即无标度网络生长与构建$k$连通网络,分别构建了基于节点位置偏好的移动网络拓扑模型和基于$k$连通的节点调度优化模型．最后,分别从移动节点的引入、折中控制算法的探索、复杂网络理论的应用和传统算法与智能算法的结合这四方面对拓扑控制算法的前景进行了阐述．     

引入权重的Ad Hoc网络分布式证书撤销算法

提出一种引入等级服务权重的Ad Hoc网络证书撤销算法,是一种分布式算法。该算法利用撤销关系记录矩阵R(T)、节点证书特征值记录矩阵V(T)描述节点间的撤销关系和节点的可信度,利用等级服务评价函数W(T)依据服务等级引入权重因子影响节点的可信度;通过矩阵运算逐步实现网络运行过程中节点证书特征值的更新,从而实现Ad Hoc网络运行过程中节点证书的有效管理。     

基于时空滤波的无线传感器网络抗差节点定位算法

针对无线传感器网络的最小二乘定位算法抗差性的不足,提出了一种基于时空滤波(STF)的抗差性加权最小二乘(WLS)节点定位算法--STLS.该算法基于空间域滤波的数据一致性检测算法利用相邻节点间必须满足的几何约束关系,采用优化矩阵操作,剔除粗差邻居节点,其计算复杂度为多项式的平方.通过使用具有2步收敛特性的DFP算法,最小化目标代价函数,实现节点的快速定位.实验结果表明,在均匀网格拓扑或各向异性C型网格拓扑下,该算法均可有效识别和剔除测距低估粗差点,其定位精度明显优于未进行空间一致性检测的加权最小二乘定位算法,当网络平均连通度较低时,该优势表现得尤为明显.     

一种基于移动代理的自组网跨层入侵检测系统

分析了Ad Hoc网络对入侵检测系统的要求,设计了一种适合移动Ad Hoc网络的基于移动代理的跨层入侵检测系统.在该系统中,检测节点监听其邻居节点网络层和MAC层的通信行为,将跨层信息作为审核数据的来源,在袭击的早期阶段就能够收集足够的袭击证据进行本地入侵检测.当本地监测信息不足以作出判断时,则引入移动代理技术进行协作检测,节约了网络资源,避免了联合检测对网络节点密度的要求,从而降低了误判率,提高了检测效率,增强了系统的分布性、灵活性和适应性.用仿真软件NS-2搭建网络仿真平台进行了仿真实验,结果表明,该检测系统能更好地保障网络安全.     

蚁群算法在智能LED路灯控制中的应用研究

为了优化LED路灯控制并达到有效监控,减少节点能量消耗,提升LED路灯控制中网络节点处理和传播数据的效率,本文使用蚁群算法研发一种可用在LED路灯低压配电网寻址法,能改善最优路径搜索的力度.针对计算精度低和能耗高现象,设计了蚁群算法的一种改进措施更好地免除算法陷进局部最优.算法根据PLC管理路灯性能特点构建网络拓扑结构...     

传感器网络移动中继节点部署算法

针对传感器网络节点能量有限性及节点能量消耗不匀性问题,提出一种移动中继节点部署算法。首先假设网络中没有移动中继节点时,对静态节点提出一种最优路由树算法来构建数据传输路径;在此基础上再采用贪婪算法增加移动节点改善网络的拓扑结构提高路由树连通性;接着提出一种高效的分布式迭代算法,使得路由树的拓扑结构收敛于最优位置;最后进行理论分析与仿真实验,结果表明该方法具有一定理论意义与实用价值。     

HCONoC: a novel high-performance hierarchical optical network on chip

针对传统的片上电互连在带宽、时延等方面遇到的问题,提出一种基于光分组交换技术的分层簇的光片上网络(HCONoC).设计了该网络的拓扑结构连接方式、布局方法、节点编址命名方法以及扩展方式等.为HCONoC的不同层次结构分别构建了新的无阻塞片上光路由器结构,并分析了损耗特性.根据网络拓扑的具体特点和编址方式,设计了有效的路由算法,可提高网络吞吐同时减少时延.最后,使用OPNET搭建仿真平台,对所提网络结构的时延和吞吐性能进行了仿真,结果表明该网络结构在本地流量模式下显示出更强的性能优势.     

基于局部网络拓扑特征的鲁棒节点定位算法

针对无线传感器网络的较大测距误差严重影响定位算法精度和鲁棒性的问题,利用节点均匀部署网络的拓扑特征,提出了一种基于局部网络拓扑特征的鲁棒节点定位算法(LFLS算法).该算法通过构建节点测距高估粗差阈值参数和测距低估粗差阈值参数,在对未知节点1跳测距数据集进行粗差识别及剔除等预处理滤波的基础上,使用高斯加权最小二乘定位算法实现节点定位.仿真结果表明,基于局部网络拓扑特征的鲁棒节点定位算法的定位精度明显优于未采用局部网络拓扑特征进行粗差预处理的加权最小二乘定位算法,其中粗差测距直接相关节点的定位精度改进尤为明显.     

一种新的分布式无线传感器网络定位方法

针对无线传感器网络节点能源受限的特征,以系统最小硬件开销为设计原则,提出了一种适用于基于测距的分布式定位方法(3/2-NANDB),该方法可在不增加单个独立节点硬件开销的情况下,利用附加的外部控制系统发射一个旋转定向波束充分挖掘节点间的冗余信息,有效排除节点位置的模糊性,从而可完全确定只有两个邻居节点的节点位置和部分只有一个邻居节点的节点位置,达到减少GPS携带节点数量、最大化网络内部可定位节点数目、扩大网络观察范围和延长无线传感器网络存活时间等目的.而利用该方法的节点二义性排除算法,还可以辅助其他现有的基于三邻居(3-NA)的定位算法提高整体定位性能.     

应用于Ad Hoc网络的时延敏感自适应路由协议

针对Ad Hoc网络中实时业务对网络平均时延的要求，提出了一种应用于Ad Hoc网络的新型路由协议——时延敏感的自适应路由协议。该协议在保持“最少跳数”的最佳路由条件下，增加了“平均最短时延”的约束条件，从而不仅可以为实时业务(即时延敏感的业务)提供可靠的路由，同时还能根据网络节点当前的业务流量，动态地选择最佳路径，降低网络的平均时延。这是一种新型的有QoS保证的路由协议。仿真结果表明，该协议的确可以有效地改善网络的性能。