基于无线传感器网络的光伏组件监测系统

提出了一种基于无线传感器网络的光伏组件远程在线监测方案;利用数字无线通信技术,设计开发了新型光伏组件远程监测系统,详细介绍了系统的组成实现原理和软硬件设计方法;对设计开发的系统进行了验证监测测试实验,监测结果表明:该系统能有效地实现对光伏组件各参数的远程在线监测,简单可靠,具有较高的工程应用及市场推广价值。     

MFALM:一种水下动态传感器网络主动定位方法

针对水下动态传感器网络定位的特点及问题,提出了一种基于到达时间差(TDoA)的多频率主动定位方法MFALM(multi-frequency active localization method base on TDoA)。该方法将网络节点分为3组:信标节点、中继节点和普通节点。节点之间通过高、低两种频率分别进行近、远距离通信。为减少通信开销,定义了精简的报文格式和有效的通信方式。分析表明,该定位方法由于采用事件驱动、多频通信、精简报文,因此在定位过程中不但能够减少节点的定位开销,延长网络生存时间,而且还有定位精度高、节点密度可调等优点。     

一种用于水下监测的无线传感器网络的研究

无线传感器网络用于水下监测是近几年来提出的一种新型网络系统。本文对无线传感器节点TelosB的数据采集软件的设计与实现,进行了详细的分析与研究。无线传感器节点TelosB参与水下传感器网络组网平台,本文从硬件和软件两个角度对TelosB节点进行了详细的分析,提出了扩展口通信组网算法。最后结合TelosB节点扩展口通信参与组网时的通信方式,提出了一种扩展口组网算法—轮询监听算法,解决了应用中的通信问题。     

一种高效的水下传感器网络MAC协议

水声信道具有窄带宽、高传播延时等特点,为有效减少水声信道冲突,信道预约型MAC协议成为水下传感器网络的首要选择.通过分析信道预约型MAC协议节点在高负载网络条件下的RTS-CTS控制包的交换过程,给出了多个节点对同时取得信道使用权成立条件,设计了一种在一次RTS-CTS握手后,拥有信道使用权的多个节点对依次进行无碰撞数据传输的MAC协议.最后通过仿真实验验证协议的性能,结果表明:该协议具有更高的网络吞吐量和更低的网络时延.     

一种水下无线传感器网络节点的三维部署算法

从水环境监测的应用需求出发,提出了水下空间节点三维部署的目标和约束条件.同时,为了解决在三层水下无线传感器网络结构模型下,节点稀疏部署后,网络存在的能耗不均衡问题,提出一种非均匀简单立方格节点部署算法.该算法结合节点水声通信能耗模型,通过增加各层节点数目和调整节点间通信距离来控制节点能耗.从网络的生存时间和网络的能量消耗两方面对算法进行了分析和仿真,结果表明:本算法可以在保证网络覆盖要求的前提下,控制节点部署的密度,均衡节点的能量消耗,延长网络寿命.     

一种无线传感器网络火灾监测系统的设计与实现

利用全球可接入智能网络(GAINs)节点设计了能够监测温度、湿度和烟雾浓度的火灾探测单元,针对火灾特征参数多跳传输提出了一种最短路径路由算法,使传感器节点采集的数据以最小跳数进行传输,组建了火灾实时监测系统,实现了对火灾特征参数的无线实时监测.     

一种用于安全监测的无线传感器网络的设计

给出了一种用于安全监测的无线传感器网络的设计,详细讨论了传感器节点和sink节点的硬件组织,并详述了网络协议的设计.实验表明设计的系统稳定性好,通信效率高.     

一种小规模水下无线传感器网络的部署算法

覆盖问题是水下无线传感器网络的一个基本问题。在虚拟力算法中,"虚拟"的力作为传感器节点部署策略被构造,以提高传感器节点的初始随机覆盖后的覆盖率。在传感器区域中,每个传感器节点都可以作为其它所有节点的"受力的源",这种力既可以是引力,也可以是斥力。基于虚拟力的概念,构造了节点间虚拟力区域,并提出了一种快速虚拟力算法。不同于其它虚拟力算法,这是一种简化的自组织算法,它能够有效地提高小规模的水下无线传感器网络的覆盖率。     

一种可靠的水下传感器网络传输策略

针对Layered-DBR算法中网络节点需感知全网节点的剩余能量和邻居节点距离的局限性,提出一种可靠的水下传感器网络数据传输策略RTS(Reliable Transmission Strategy),节点仅通过感知自身节点深度信息、剩余能量及网络分层间距来计算当前节点的能量因子和距离因子.制定了一种网络性能评估方法来平...     

SE-MAC:一种节能的水下传感器网络MAC协议

由于水下传感器网络能量非常有限,所以研究节能的水下传感器网络通信协议具有非常重要的现实意义。为了节省数据传输过程中消耗的能量,文中在S-MAC协议的基础上,设计了一种新的节能MAC协议,在数据传输过程中,通过引进CA-ACK自适应机制,根据信道情况,自动选择No-ACK或Imm-ACK机制,通过减少ACK确认帧的数量,减少能量的消耗。理论分析和仿真实验结果表明,SE-MAC协议有效地减少了数据传输中的能量消耗,同时也提高了网络的吞吐量。     

基于无线传感器网络的防盗监测系统设计

无线传感器网络由于自身资源受限,不可能存在一种解决方案适合所有的应用.对无线传感器网络在防盗监测这一类的应用特点进行了总结,提出了在具有该类特征的应用中无线传感器网络宜采取的部署实施方案和物理层与MAC层协议、路由协议、数据采集、节点定位、数据融合、时间同步算法,并在实验环境中进行了验证.为应用特征与此类似的应用提供了解决思路.     

基于无线传感器网络的公共设施监测系统设计

为解决公共设施管理维护困难的问题,提出了基于无线传感器网络技术的公共设施监测系统设计方案.分析了公共设施监测管理网络的系统结构,确定了网络协议,提出了系统的数据采集、数据融合和时间同步算法.数据采集算法为当公共设施未被盗时,汇聚节点定期与其通信;被盗后,公共设施主动发送报警信息.数据融合算法为节点在转发报警信息前判断此信息是否重复收到,如果是则不予转发,时间同步算法为汇聚节点在数据采集的同时对各终端节点进行时间同步.实验结果表明了系统的有效性.     

基于无线传感器网络的事件触发监测系统设计

针对无线传感器网络在事件触发类监测中的应用,提出了在该类应用中的解决方案.分析归纳了无线传感器网络在事件触发类监测中的应用需求,提出了满足该需求的无线传感器网络布设方法及采取的路由协议与数据聚合算法.分析了两种布设方式的优缺点,确定了事件触发监测系统采用非冗余布设方式;路由协议采用改进的APTEEN算法,改进了阈值和休眠策略;数据聚合在簇头节点进行,将来自簇内节点的多个数据包在网络层聚合为一个数据包后传送给基站.实验结果表明了该解决方案的有效性.     

水下传感器网络节点定位信号检测的设计

针对水下环境的特殊性和水声定位系统的要求,为降低检测水声定位信号的复杂度和硬件资源消耗,能够准确检测定位基站发射的水声定位信号,为目标基站的定位提供实时、快速的时延信息,根据水声定位信号的特点,采用码元匹配检波和编码定位信号相关的方法,确定水声定位信号的到达时间,并以FPGA为平台利用VHDL语言对水声定位信号的检测设...     

AUV辅助的水下传感器网络时钟同步算法

针对当前水下传感器网络中的时钟同步难题,设计了一种三元阵被动定位自主水下航行器（ AUV）模型,并基于此模型提出了AUV辅助的时钟同步（ AUV-Sync）算法。该算法通过AUV与节点之间相对运动过程中进行的信息交换来对节点相对距离进行估计,进而基于相对距离计算单向传播时延来降低由于节点移动性所导致的误差。最后,通过两轮加权最小二乘法进行线性回归来估计时钟同步的参数。仿真结果表明：在存在节点漂移的动态水下传感器网络环境中,该算法较其他相关算法有更高的精度。     

基于先验概率模型的混合水下传感器网络部署

针对水下传感器网络,结合水声通信和光通信两种通信方式的优点,设计了新的水下传感器网络结构。根据水下目标分布的先验概率模型,提出了混合水下传感器网络部署算法,实现了水下数据的高速传输和水下目标区域的高效覆盖。仿真结果表明,算法能够较好地减少网络部署的节点数目、缩短数据传输延时,减少能量损耗,延长网络寿命。     

事件驱动的水下传感器网络部署研究

考虑到水下传感器能力受限的特点,提出了一种针对不确定事件监测的水下传感器网络部署方法。初始部署阶段采用随机深度调节的方法让节点均匀分布,以捕捉到更多的事件。重部署阶段节点则根据探测到的事件信息,基于虚拟力的方法进行移动,并且通过引入分簇控制的思想,将节点移动范围限制在各个簇内,从而降低了重构的规模,保证了网络的连通性。仿真结果表明:该算法可以在满足覆盖性能的同时,有效缩短节点的移动距离。     

用于水下传惑器网络的无线光通信研究概况

随着水下观察和海洋观测系统的应用需求日益增长,水下无线通信和水下传感器网络技术迅速发展.这种技术将在研究气候变化、监控海洋、湖泊的生态环境的诸多方面发挥重要作用,并有助于海洋石油开采、无人水下航行器、潜艇、船舶、浮标以及救生员的水下作业.然而现有的水下声通信技术无法提供足够的高数据传输速率以满足研究和监控水下环境的需要...     

水下移动无线传感器网络拓扑

水下移动无线传感器网络是当今世界各国的研究热点之一. 水下复杂环境以及传感器节点移动特性使得水 下移动无线传感器网络拓扑具备了动态演化性, 同时, 水声通信也对水下移动无线传感器网络的可靠性产生了一定 影响. 首先归纳分析水下移动无线传感器网络国内外的研究现状及进展, 并剖析了水声通信对水下移动无线传感器 网络拓扑的影响; 然后凝炼出3 个科学问题, 重点论述了拓扑生成、拓扑愈合及拓扑优化; 最后对未来研究方向进行 了展望, 以期为该领域的深入研究提供清晰的思路.