基于无线收发芯片CC1020的电子公交站牌设计

为提高公共交通服务的质量和城市形象,设计了一种基于收发芯片CC1020的电子公交站牌。它可为乘客提供公交车所处位置的实时信息,并使公交总站能够通过无线收发电路收发各公交站台上车辆运行数据,进行公交车的运行管理和车辆调度。结果表明,该电子站牌传输可靠性高,功耗低。数据传输通过UHF专用通信网,数据传输成本为零。     

一种车载机会网络文件调度与数据传输算法

车载机会网络通过移动车辆无线通信设备实现数据传输,是未来智能交通的重要组成部分。车载机会网络中,由于车辆节点的频繁移动,链路信道的衰减以及短暂的通信链路持续时间,使得车辆节点很难在有限的链路时间内成功传输大小不同的文件。为了解决以上问题,分析车辆的运行轨迹信息,根据文件传输时耗与链路持续时间,提出文件发送序列调度算法,通过计算车辆的相遇概率完成数据的传输。仿真结果表明,该方法相比传统算法在文件传输成功率、网络平均时延和网络负载率等方面具有明显的优势。     

VANET中流调度与路径选择联合优化的传输策略

由于车辆节点与路边设施的强大存储与计算能力、良好的无线通信能力以及不间断的能量供应，车载自组网（vehicular ad-hoc network，简称VANET）可检测车辆行驶环境的变化，评测危险路况并预警，如前方事故现场预警、交叉路口防碰撞预警等，预估司机的反应时间，为安全驾驶及驾驶体验提供技术支持.但VANET中，数据传输面临无线信道质量不稳定、网络拓扑瞬息万变、无线链路寿命短、带宽受限、通信负载量大等多重挑战.因此，如何将数据及时而可靠地传输到"城市大脑"，已成为一个研究热点.考虑存储成本、丢包惩罚与传输奖励，首先提出了面向VANET的混合流调度策略，为不同优先级的数据流分配传输资源；结合链路状况，接着提出了VANET中混合流调度与路径选择联合优化的数据传输策略，满足了强实时数据流对传输时延的需求，同时提高了弱实时数据流的传输可靠性.大量的仿真实验与性能分析表明，这些策略能够为VANET中数据传输提供QoS保障.     

一种可分负载WSN的能耗均衡负载调度算法

无线传感器网络的节点电源能量有限,其能耗均衡问题已成为研究热点。针对星型可分负载无线传感器网络的负载调度过程,在同时感知、顺序返回信息的工作模型下提出了一种以能耗均衡为目标的负载调度算法(DLEBS)。该算法以降低网络能耗标准差为优化目标,在保证网络总体传输时间及传输顺序的情况下,可以得到相应的负载调度策略。仿真实验表明,算法得到的负载调度可以有效降低网络的能耗标准差。并且随给定时间的增加,算法得到的负载调度使得能耗标准差相应地减小。     

基于GPRS/GPS的多功能公交车载终端系统

为了方便城市交通运营优化、调度管理、缓解拥塞等,详细介绍了一种基于GPRS/GPS技术的公交车载终端系统的设计.该设计使用SAMSUNG ARM9处理器S3C2416,采用嵌入式Linux操作系统,实现了公交车自动语音报站、车辆实时监控、智能调度、数据无线传输等功能.经测试,该终端设备性能稳定可靠,已在部分大城市投入使...     

无线传感器网络中一种基于GEAR协议的节点调度策略

基于无线传感器网络地理能量感知路由(GEAR)协议,提出了一种面向查询式路由的节点调度策略GNSS.该策略针对GEAR协议中存在大量空闲节点和冗余节点的能耗问题,根据周期性路由信息,对节点进行角色分类,不同角色的节点执行不同的调度策略.通过节点调度节省了大量能量消耗,同时减少了数据传输量和通信碰撞带来的开销.仿真结果表明:与改进前的GEAR协议相比,该策略使网络生命周期提高了50%以上.     

网络丢包环境中基于新息驱动的远程状态估计传输策略设计

由于传感器节点本身携带的能量以及传输距离有限,导致其在无线传感网的应用受到了一定的限制.从降低传感器的电池功耗、延长传输距离这两点出发,针对远程状态观测设计了一种一类基于新息驱动的数据传输策略.利用增加中继节点的方法延长了数据传输的距离,并通过该传输策略控制各节点发送数据的时间,降低整个网络的平均能耗,延长数据传输的距离.此传输策略通过推导一类近似二次性能指标的上界求解以使远程估计精度和节点的电池能耗获得最优的平衡.此外,利用该传输策略能很好地解决无线网络中发生数据丢包、数据无法传输的情况.最后,通过观测一组锂电池放电过程的实验对所提出的策略进行验证,结果表明,该策略能够很好地平衡节点的电池能耗与远程估计的性能.     

移动网络中基于数据到达速率的数据传输能耗优化策略

数据传输能耗是移动网络能耗的重要部分,提高数据传输能耗效率是优化移动网络能耗的重要课题。考虑数据具有传输延时的要求,研究了基于数据到达速率的数据传输平均能耗最小化问题。利用无线信道质量随机变化的特征,构建基于数据到达速率的平均能耗最小化问题,然后将其转化为最优停止问题,证明最优停止规则存在。最后通过求解最优近视停止规则来获得各侦测时刻的最优传输速率阈值,实现基于数据到达速率的数据传输能耗优化策略。对提出的策略与其他策略就平均能耗、平均传递率和平均调度周期进行了仿真对比,结果表明提出的策略具有较小的平均能耗和较高的平均传递率,取得了较好的能耗优化效果。     

无线传感器网络中一种基于虚拟MIMO多播的多跳传输策略

虚拟MIMO技术能够有效减少信道衰落对无线链路的影响,节省无线传输时的能耗.结合MIMO多播和LEACH协议,提出新的虚拟MIMO多跳传输策略(VMMM),由于该策略避免了多跳数据转发时的簇内广播过程,从而提高整个网络的能量有效性.为优化该传输策略的性能,本文对VMMM策略的能耗进行建模分析,并在此基础上通过联合优化以确定满足最小能耗时的网络参数.仿真结果表明,与已有的虚拟MIMO多跳传输策略—vMISO协议相比,VMMM策略能够显著提高网络的能量有效性,有效延长网络生存时间达50%以上.     

一种多向链路感知的车载Ad Hoc网络传播协议

为了提高车辆自组织网络（Vehicular Ad Hoc Network,VANET）的数据传输效率,并使车辆间的数据通信能够持续进行,提出一种多向链路感知的车载Ad Hoc网络传播协议。为了保证车辆节点在执行通信任务的过程中实现数据的持续传输,防止通信链路频繁断连影响传输质量,提出了车辆网络的时间关联模型来讨论车辆间的速度差与通信持续时间的关系。为了缩短VANET中用于数据传输任务的总时间,协议基于改进蚁群的方法进行了多向链路感知,从而寻找在保证通信需求时间下的最短传输路径。实验结果分析表明,相比基于改进地理信息路由和基于优化链路状态路由的VANET数据传输算法,该算法的数据传输任务完工时间分别缩短了38.4%和27.3%,平均传输延迟分别降低了25.5%和12.1%。     

基于MPLmS的反馈式轮转调度算法

为进一步提高实时话音和视频数据业务传输的服务质量,结合多协议波长标签交换网络的基本原理,通过对标签分配策略进行分析,提出一种改进的反馈式轮转调度算法,在优先为高优先级分组进行调度的同时,可以防止低优先级的分组因长期得不到调度而超时被丢弃。实验结果证明,该算法能够合理分配链路带宽,保证良好的时延性能。     

无网络区域的无线传感器网络数据远程传输系统

为解决无网络覆盖环境下的无线传感器网络监测问题,设计并实现了一种无线传感器网络数据远程传输系统。该系统由部署在无网络覆盖区域的数据差转单元和部署在有网络覆盖区域的转接单元组成,以ARM控制器为核心,分别集成了2.4 GHz频段数传模块、UHF/VHF频段数传模块和公网接入模块。为提高其野外生存周期,采用风光互补发电系统供电,并引入休眠调度管理策略。野外测试表明:该系统能可靠、有效地实现数据远程传输。     

适用于频谱重叠共享CRN的分组调度算法

为在降低认知用户对主用户干扰的同时保障认知业务的服务质量(QoS),提出一种基于干扰控制的分组调度算法,适用于以频谱重叠共享方式接入的认知无线电网络。该算法在MLWDF-IM算法的基础上进行改进,定义干扰控制因子和服务紧迫性函数,以此设计调度策略。仿真结果表明,该算法能在干扰抑制性能略有降低的情况下提高业务的QoS。     

基于混合蚁群算法的冷链电动汽车车辆路径问题

用电动汽车进行冷链物流配送符合绿色物流的发展趋势。针对电动汽车冷链配送需消耗更多能源以维持低温环境,而电动汽车续驶里程短、充电时间长,致使运营成本高的现象,思考了电动汽车配送中的冷链车辆路径问题（REVRP）。考虑电动汽车能耗特点和社会充电站的充电需求,构建了以总配送成本最小为优化目标的线性规划模型,而目标函数由固定成本和可变成本构成,其中可变成本包含运输成本和制冷成本。模型考虑容量约束和电量约束,并设计混合蚁群（HACO）算法对其进行求解,其中重点设计了适合社会充电站的转移规则以及4种局部优化算子。在改进Solomon基准算例的基础上,形成了小规模和大规模两个算例集,并通过实验比较了蚁群（ACO）算法和局部优化算子的性能。实验结果表明,在小规模算例集中,传统ACO算法与CPLEX求解器均能找到精确解,而ACO算法在运算时间方面可节省99.6%;而在大规模算例集中,与ACO算法相比,结合4种局部优化算子的HACO算法的平均优化效率提升了4.45%。所提算法能够在有限时间内得出电动汽车REVRP的可行解。     

交通信息物理系统中的车辆协同运行优化调度

运输成本及温室气体的排放是衡量智能交通系统的重要指标，有效的运输调度可以降低运输成本和环境损害.针对路网中集成环保型货车的运输问题，本文提出一种基于交通信息物理系统（Transportation cyber physical system，TCPS）的大规模车辆协同调度及合并方案，以最大限度地降低运输成本和碳排放量.首先，采用局部调度策略，结合领队车辆选择算法及聚类分析，构建可合并车辆集合；然后，通过数学规划方法，实现每个车队集合中车辆路径与速度的改进优化处理；最后，通过突发情况的简易处理说明本文调度策略的可扩展性.仿真实验表明，用本文方法将车辆编组合并成车队行驶，较固定路径合并策略可显著降低路网中货运车辆的整体油耗.     

基于车流密度的VANETs路由协议

在节点高速移动的车载自组织网络(VANETs)中,道路交通状况极大地影响着网络中的数据传输性能。在贪婪周边无状态路由(GPSR)协议的基础上加以改进,提出了基于车流密度的VANETs由协议。考虑了车流密度以及节点运动速度、方向等影响因素,设计车流密度的计算方法,利用新的转发策略替代GPSR的贪婪转发策略,能够选择车流密度较好的路径进行数据转发,避免因车流密度分布不均匀而产生的局部最大现象。同时能够对由于节点高速运动引起的链路中断进行预测,提出有效的修复机制,从而建立链路稳健的VANETs路由。采用Matlab仿真平台进行仿真实验,与已有的GPSR,GPCR协议进行比较分析。仿真结果表明:提出的路由协议相比于其它2种路由协议在时延和分组转发率方面得到显著改善,性能优越,非常适合在城市场景中。     

基于WSNs节点权重的网关接入异构网络研究

在无线传感器网络(WSNs)中,虽然现有网关节点的设计已经将多网融合的传输方式引入进来,但很少有综合考虑整个网关节点的性能,包括吞吐量、丢包率、耗电量和成本开销等,并且少有深入探讨多网选择切换方法。针对此现状,引入传感器节点权重的概念,从不同权重的传感器节点需要不同的传输策略出发,以数据上传互联网为目的,提出了一种网关接入异构网络的框架,并在此框架中综合考虑吞吐量、耗电量和接入所需费用3个方面,提出了一种多目标优化的模型,之后给出启发式的近似算法。实验结果表明:在保证传感器网络中数据可靠传输和能耗稳定的前提下,提高了数据传输效率,并适当降低了网关接入异构网络的成本,为网关接入异构网络传输数据提供了一种可靠的方案。     

符合OSEK的uC/OS任务调度策略

根据OSEK OS规范,对实时操作系统uC/OS II的任务调度策略进行改进。提出一种符合OSEK OS规范的任务管理机制,修改uC/OS II的优先级判定方法,以使数值0代表优先级最低,数值越大优先级越高。测试结果表明,修改uC/OS II后的操作系统支持同优先级多任务,同优先级队列中的任务按FIFO顺序调度。     

无线传感器网络中的数据传输精简算法

在部署无线传感器网络的相关应用中,由于无线带宽、计算能力、电池能源和意外干扰等限制,通讯环境十分严峻。为了能减少数据传输量并较为精确地由源端传感器向汇聚节点（sink）传输数据,已有方法提出只向sink节点传输无法预测的数据。然而,很少有算法研究在这种严峻的环境中,丢包对数据精简的影响。基于线性预测模型和Heartbeat机制提出LRPH算法来抵制丢包带来的影响,并且及时监测传感器是否故障。另外,提出LRSH算法来优化LRPH,减少冗余信息。实验结果表明LRPH方式可以在一定的误差阈值内,通过只传输4.15%的数据来预测所有的数据。而LRSH只需要3.63%的传输。同已有的一些方法相比,这两种算法都可以在条件严峻的通讯环境下,有效地抑制丢包带来的影响。     

基于ZigBee的图像传输技术研究

新兴的IEEE802.15.4(ZigBee)技术主要用在低传输速率、低功耗、低成本的无线个人局域网中。由于图像数据信息量比较大,传输时需要的传输速率比较高,因此低速率网络中的图像传输技术已经成为一个热点问题。通常,ZigBee应用一个单一的信道来进行数据信息的传输,由于单信道传输模式受到带宽的影响比较大,如果多信道多射频芯片的构想能够实现,一定会使整个网络的性能得到提升。本文旨在设计一种应用多射频多信道技术来提高ZigBee网络中图像传输性能的方法,经验证,该方法是可行的。