无线传感器网络节点调度算法

提出一种用于无线传感器网络的正三角形剖分节点调度算法,该算法把网络中各个节点的感知区域剖分成正三角区域。为避免出现网络盲点,在已提出算法的基础上又提出基于邻居节点信息的正三角形剖分节点调度算法。仿真结果表明,基于邻居节点信息的正三角形剖分节点调度算法能达到较好节能的效果,可以在保证覆盖范围的基础上延长网络的生存时间。     

环境监测无线传感器网络节点能源技术

介绍环境监测无线传感器网络节点能源技术,主要包括无线传感器网络节点的体系结构,IRIS模块仅有邮票大小和节能策略的设计等。     

稀疏无线传感器网络移动节点定位算法

为解决稀疏无线传感器网络的现有MCB移动节点定位算法存在定位精度低和无法定位的节点的数量多的问题,对MCB算法进行了改进,进而提出了一种新的移动节点定位算法MCBP,该算法把已定位的节点作为其它未定位节点的参考点(准信标节点),利用准信标节点的位置信息参与后续定位过程,使更多的节点可以定位,并且提高了定位精度。仿真结果表明,MCBP移动节点定位算法比前人的类似算法的定位误差最大可减少22%,平均减少16%。无法定位的节点的数量最大可减少26%,平均减少12%。     

ZigBee协议的研究及无线传感器的节点设计

本文根据一种短距离、低速度、低功耗、低成本和低复杂的无线传输技术——ZigBee技术的特点及协议结构，并且将MSP430与CC2420相结合设计出无线传感器的终端节点。     

基于太阳能供电的无线振动传感器试验研究

针对铁路、桥梁、船舶等结构振动巡查中监测节点的自供电问题,研制了一种利用太阳能供电的振动信号无线传输模块.并对一悬臂梁的振动信号进行了室外发射与接收试验.试验结果与理论计算结果基本吻合,验证了设计方案的可行性.     

一种改进果蝇算法及其在风电机组MPPT中的应用

为提高果蝇优化算法(FOA)的寻优效率和精度,针对标准果蝇算法在全局范围内搜索能力不均匀导致的问题,提出一种步长改进策略。该策略在运行过程中根据当前果蝇群体中最优个体位置,动态地对果蝇前进步长进行调整,使果蝇算法能够平衡在全局范围内的搜索能力,增强初期收敛速度和后期收敛精度。通过经典测试函数对改进算法进行仿真研究,结果表明:在保证寻优成功率的同时,该文所提出改进算法的收敛精度和速度均得到显著提高。风电机组滑模控制器参数寻优中的应用实例也表明该算法的有效性。     

大规模无线传感器网络分布式无锚节点定位算法

提出了一种低成本的大规模无线传感器节点分布式定位算法--仅需要选出少量参考节点和利用节点自身的无线收发器即可实现整个网络节点的定位的无锚节点定位算法.该算法首先从网络中所有普通节点中按照一定准则选取5个基准节点,以这5个基准节点作为"锚节点",确定一个坐标系;其他未知节点将根据到基准节点的距离计算出自身坐标.未知节点到...     

无线传感器网络节点长寿命太阳能供电系统研究

为延长无线传感器网络的使用寿命,研究了如何系统地设计无线传感器网络节点的能量自治系统。提出了基于能量收集技术的太阳能供电系统模型,根据农田信息远程监测系统实施的具体要求,设计了无线传感器网络节点长寿命太阳能供电系统,详细地阐述了系统整体结构、功能模块设计、能量管理策略以及实验器件选型,具体地分析了实验测试性能。实验结果表明,该能量自治系统在实验测试条件下,每天3至4小时的光照时间即可保证无线传感器网络节点以10%的工作占空比持续运行约4至5年。     

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.     

嵌入式无线传感器网络研究

简要叙述了无线传感器网络的发展史,讨论了传感器节点的功耗、成本、组网方面的属性及要求,概述了传感器节点的传感单元、通信单元、处理单元及供电单元等四大基本功能单元和两个辅助单元,介绍了一些常用电池和几款适合嵌入式节点设计的微控制器和射频器件,阐述了无线传感器网络领域一些挑战性的问题以及传感器节点的能量管理问题.     

适用于无线传感器节点的低复杂度CCVSLMS均衡器研究

针对无线传感器节点的均衡算法--最小均方误差(LMS)算法和截断数据LMS算法或截断误差LMS算法(CLMS算法)的收敛速度、稳态误差性能的不足,进行了截断误差和截断数据可变的步长LMS算法(CCVSLMS算法)的研究,该算法通过对误差和数据进行截断处理和建立步长因子μ与截断变化率的线性函数关系来改善收敛速度和稳态误差...     

基于能量优化模型的无线传感器网络分簇算法

考虑到无线传感器分簇网络中簇的规模、簇头数量和节点剩余能量是能量有效型分簇路由算法关注的重要指标,提出了一种基于能量优化模型(EOM)的分布式分簇算法——EOMC,该算法通过建立网络能耗优化模型,以最优簇头数构建分簇通信规模,并结合功率控制将候选簇头限制在一定宽度的选举环带,使得簇头分布均衡,同时兼顾到节点剩余能量进行分簇,以达到均衡节点能耗,延长网络生存期的目的。与低能耗自适应分簇分层(LEACH)协议的对比仿真的结果表明,该算法能够达到预期指标,算法的开销相对较小。     

Locating ineffective sensor nodes in wireless sensor networks

Ineffective sensor node (InESN) in a wireless sensor network (WSN) is defined as one whose position cannot be estimated by traditional localisation methods. Incremental localisation method is investigated and the existence of the InESNs is confirmed. By analysing the existing characteristics, the InESNs are classified into three categories: InESNs connecting with one known node, InESNs connecting with two known nodes and InESNs standing alone. It is impossible to locate the InESNs of the third category because they cannot receive any information from the known nodes. With a moving target in the WSN, a constrained least-squares formulation is developed to estimate the InESNs of the first two categories. Numerical evaluations are carried out to examine the performance of the proposed method and show that it is indeed effective for locating the InESNs. By incorporating the InESNs in the tracking applications, the performance of the target tracking can be greatly enhanced.     

基于模糊逻辑控制器的WSN移动节点导航算法

为了实现含有移动节点的混合无线传感器网络中的网络覆盖优化,提出了一种点对点的基于模糊逻辑控制器的移动节点导航算法.该算法通过移动节点选择、移动节点向盲区填补坐标径直移动、避让固定节点、避让其他移动节点四个主要步骤,实现移动节点对覆盖盲区的弥补.该算法可以优化网络覆盖,延长网络生命周期,并且在导航过程中兼顾节能与网络负载...     

基于DSTBC-DF的无线传感网能量有效性研究

提出了一种基于分布式空时分组编码的译码转发(DSTBC-DF)的新的协同分集方案,设计了适合协同分簇多跳无线传感网的网络协议,并讨论了协同同步情况,分析了协同分集方案的性能和协同分簇无线传感网的能量效率.理论分析与Mento Catlo仿真的结果验证了这一新方案的有效性:相比传统的方案,不但实现简单,而且通过合理的协议设计有效地解决了协同同步问题,实现了完全的分集增益,有更高的能量效率,网络系统能耗明显降低.     

基于遗传算法的三维无线传感器网络定位新算法

针对三维无线传感器网络节点自身定位问题,提出了一种基于遗传算法的新定位算法。该算法通过分析未知节点与它的无线射程范围内的已知节点之间的通讯约束和距离测量,对未知节点建立数学模型;针对此数学模型利用遗传算法求解,把该解作为未知节点的估计位置。理论分析和试验结果表明,该算法具有很强的健壮性,未知节点的失效和新节点的加入不会影响算法的性能,并且算法定位精度高,条件简单,适合各种规模的无线传感器网络的节点定位。     

无线传感网络中能量和距离改良的LEACH分簇算法

LEACH算法作为经典分簇算法在无线传感器网络中有着广泛应用,但由于没有考虑簇头数量及监测区域等因素,使得网络消耗巨大,大大缩减了网络的生命周期.针对这一缺陷,在Warneke的最优覆盖定理的基础上,提出CDE-LEACH算法,通过在基站中预构建“数据表”存储最优覆盖理想簇头位置坐标,结合保证网络能量消耗最小这一目标来选取最优的簇头,改善LEACH算法随机选择簇头的弊端.在Matlab 7.0实验仿真平台下对提出的CDELEACH算法进行仿真,与LEACH算法结果对比发现,网络能量消耗大大减少,并且延长了网络生命周期.     

基于RSSI测距的三维无线传感网络萤火虫定位算法的研究

研究了三维空间无线传感器网络(WSN)未知节点的定位。针对目前三维空间无线传感网络定位算法精度低的问题,提出一种基于接收信号强度指示(RSSI)测距的萤火虫定位的算法。该算法首先利用RSSI进行测距,建立信号强度随传播距离衰减的模型,然后在已知一定数量的锚节点的情况下,通过萤火虫算法寻找目标函数最优值,进而对未知节点进行定位。仿真验证结果表明,该定位算法相比其他算法定位精度有很大提高,在30m×30m×30m的空间内定位误差仅为0.59m。     

HREF: a highest remaining energy first adaptive clustering algorithm for wireless sensor/mesh networks

A simple mechanism to prolong the life cycle of the network by balancing nodes’ energy consumption is to rotate the active dominating set (DS) through a set of legitimate DSs. This paper proposes a novel adaptive clustering algorithm named HREF (Highest Remaining Energy First). In the HREF algorithm, cluster formation is performed cyclically and each node can declare itself as a cluster head autonomously if it has the largest residual energy among all its adjacent nodes. The performance effectiveness of the HREF algorithm is investigated and compared to the D-WCDS (Disjoint Weakly Connected Dominating Set) algorithm. In this paper, we assume the network topology is fixed and does not require sensor mobility. This allows us to focus on the impact of clustering algorithms on communication between network nodes rather than with the base station. Simulation results show that in the D-WCDS algorithm energy depletion is more severe and the variance of the node residual energy is also much larger than that in the HREF algorithm. That is, nodes’ energy consumption in the HREF algorithm is in general more evenly distributed among all network nodes. This may be regarded as the main advantage of the HREF adaptive clustering algorithm.