无线传感器网络路由协议研究

无线传感器网络(WSN)是一种全新的信息获取和处理技术,但传统的路由协议不能有效地应用于无线传感器网络。文章简要介绍了无线传感器网络的体系结构,对当前一些较为重要的路由协议的核心路由机制进行了分析,最后展望了无线传感器网络路由协议未来的研究方向。在未来的研究中,路由协议需要进一步改进或设计新的路由协议,使网络具备更好的可伸缩型和更强的适应网络拓扑变化的能力。     

无线传感器网络的安全保密技术研究

无线传感器网络随着无线通信技术、智能传感器技术等的飞速发展而迅速发展,在军事上具有广阔的应用前景.但是,由于无线传感器网络的特殊工作环境,以及其网络节点体积小,存储资源少,能量少且不可复用等特点,给其安全保密提出了特殊的要求.本文从无线传感器网络的网络结构出发,分析了网络所面临的各种威胁,并据此采取相应的安全保密机制,从而确保无线通行的安全.     

基于智能节点的无线传感器网络节能优化研究

无线传感器网络(Wireless Sensor Networks,WSNs)作为物联网(Internet of Things,IOTs)的核心技术具有广阔应用前景,但节点的能耗问题制约了其应用领域拓展.对此,提出一种新的智能节点架构,采用自适应方式,使节点能根据网络需要和自身能源情况调节工作模式.进一步地,结合智能节点...     

无线传感器网络分簇路由协议研究

在无线传感器网络中,分簇型路由在路由协议中占据重要的地位,该协议方便拓扑结构管理,能源利用率高,数据融合简单。文章从簇头生成、簇形成和簇路由3个角度对典型的分簇路由算法LEACH,HEED,EEUC,PEGASIS进行了系统描述,从网络生命周期和节点存活数量等方面,对比了其优缺点,结合该领域的研究现状,指出了未来研究的方向。     

无线传感器网络路由分簇协议研究

无线传感器网络与传统网络的特点不同,且与人们日常生活应用息息相关。无线传感器网络不能利用传统的路由协议,网络层的路由技术在无线传感器网络体系结构中非常重要。数据融合简单、拓扑管理方便、能量利用高效是分簇路由具有的优点,是当前研究非常热门的路由技术。文章分析了无线传感器网络分簇路由概念,着重对无线传感网络路由分簇协议的分类和协议系统进行分析,为路由无线传感器网络路由分簇协议的进一步研究提供参考。     

无线传感器网络的路由协议

传感器网络设计的重要一环是无线传感器网络的路由协议选择,文中根据网络的生存时间、成功率和网络中的节点数目等因素,比较并分析了目前无限传感器网路中常用的几种路由协议。     

无线传感器网络簇类路由协议的研究

介绍了无线传感器网络的概念、特点和应用,以及无线传感器网络中几个代表性的簇类路由协议,包括LEACH以及由LEACH稍加改进的LEACH—EE、DEEAC、LEACH—NEW、LEACH—C,TEEN,PEGASIS。这几种协议都使用了簇的概念,基于不同的应用,在簇头选择、簇内数据传输、簇头间数据传输等方面各有特色。分别介绍了这几种路由算法的基本原理、优缺点,以及它们之间的异同。最后,根据衡量无线传感器网络性能的一些重要标准进行了比较和总结。     

无线传感器网络分簇路由协议研究

经典的分簇路由协议LEACH在无线传感器网络中有着非常广泛的应用,针对LEACH协议在成簇时没有考虑簇头节点的能量等因素的缺陷,为延长网络生存期在LEACH协议基础之上,在簇头选择公式中加入节点剩余能量的参数,使得选举能量较高的节点为簇头,提出改进的LEACH协议。并在网络模拟软件NS2平台下,对改进的LEACH协议与原LEACH协议进行仿真比较分析,结果表明改进后的协议中各个节点能耗均衡,避免个别节点过早衰亡,可以延长网络生存期。     

无线传感器网络中的安全

无线传感器网络(WSN)将传感器处理技术和无线通信技术相结合,是当前在国际上备受关注、涉及多学科知识的前沿热点研究之一,将无线通信技术引入传感器工作过程中却引发了各种各样的安全问题。文章在介绍相关安全基础知识之后,着重介绍了近年来在无线传感器网络安全方面所呈现的一些成果,指出其中存在的问题及无线传感器网络将来发展的要求     

无线传感器网络路由协议与改进

详细介绍无线传感器网络(WSN)的两种代表性协议:信息协商传感器(SPIN)协议和低能量自适应分簇路由(LEACH)协议的概念、原理和优缺点.提出路由协议中需要进一步解决的问题.改进的WSN路由算法应尽可能降低节点能耗.以延长网络生存时间.     

A new privacy-preserving Euclid-distance protocol and its applications in WSNs

Recently, privacy concerns become an increasingly critical issue. Secure multi-party computation plays an important role in privacy-preserving. Secure multi-party computational geometry is a new field of secure multi-party computation. In this paper, we devote to investigating the solutions to some secure geometric problems in a cooperative environment. The problem is collaboratively computing the Euclid-distance between two private vectors without disclosing the private input to each other. A general privacy-preserving Euclid-distance protocol is firstly presented as a building block and is proved to be secure and efficient in the comparison with the previous methods. And we proposed a new protocol for the application in Wireless Sensor Networks (WSNs), based on the novel Euclid-distance protocol and Density-Based Clustering Protocol (DBCP), so that the nodes from two sides can compute cooperatively to divide them into clusters without disclosing their location information to the opposite side.     

基于能量因素的无线传感器网络关键节点判定算法

无线传感器网络中关键节点的判定对网络抗毁性研究具有重要作用。考虑到节点能量受限,该文综合节点剩余生命期和节点移除导致的网络能耗值增加,提出一种将能量因素作为衡量节点重要程度的关键节点判定算法(CNDBE),解决了能量受限的无线传感器网络关键节点判定问题。实验结果表明,在对基于CNDBE,最短路径树算法(SPT)和能量感知的关键节点生成树算法(ENCAST)判定得到的关键节点进行保护时,CNDBE具有更强的网络抗毁性和更长的网络生命期。     

基于能效优化的WSNs多径流量分配路由算法

该文针对传感器节点能量受限的特点建立能效优化模型,该模型兼顾网络传输能耗和能耗均衡特性,以最大化网络节点总剩余能量和最小化剩余能量的方差为目标,通过合理分配多条路径的流量来优化网络能效。利用权衡评价函数实现了模型的求解,进而提出一种多径流量分配路由(MFAR)算法。仿真实验表明,该算法能够合理配置各路径流量,显著提高网络能量效率,达到在降低网络能耗的同时保证能耗分布均衡的目标。     

分簇无线传感器网络中根校验全分集LDPC码设计与能效分析

高效的差错控制编码技术(ECC)可以增强无线传感器网络传输稳定性、网络的能量利用效率。为了充分利用无线传感器网络中蕴含的分集资源应对恶劣信道环境导致的高差错概率,该文研究了基于根校验全分集LDPC码的差错控制编码技术。首先,提出在分簇无线传感器网络中,基于根校验全分集LDPC码的编码方案;其次,设计了适用于所提方案的速率兼容全分集LDPC码字结构。最后,分析了所提编码系统的能效。仿真结果表明,在信道条件较差的环境中(仿真中,信道噪声大于410-4 mW),采用该文的编码方案,能够显著提高无线传感器网络的能效。     

无线传感器网络中基于有限反馈的协同MIMO策略

该文针对无线传感器网络中能量有限问题,提出了一种基于有限反馈的协同MIMO策略。该策略基于梯度算法,用1bit反馈来自动地调整簇头节点和协同簇头节点的发射功率。对无线传感器网络中基于有限反馈的Alamouti码的协同MISO系统的误码率进行了理论分析,推导了基于有限反馈Alamouti码的协同MISO策略能耗的契尔诺夫上限表达式。理论分析和仿真结果都表明,该文提出的协同MISO策略与基于标准Alamouti码的协同策略相比,无线传感器网络的总能耗更低,能效更高,且当簇头节点和协同簇头节点一直选择较好信道对应的节点来发送信息时,即最优策略,无线传感器网络的总能耗更低。     

无线传感器网络基于容量和传输能耗的功率与信道联合博弈算法

针对无线传感器网络(WSNs)日益增大的干扰导致网络容量下降的问题,同时考虑到网络能量有限性,该文综合网络容量和链路传输能耗,构建了高容量低传输能耗的功率控制与信道分配联合博弈模型,并通过理论分析证明该模型存在最优功率和最优信道。继而采用最佳响应策略,在该博弈模型基础上提出了一种功率控制与信道分配联合优化算法(PCOA),理论证明其能收敛到纳什均衡状态,且具有较小的信息复杂度。最后,仿真结果表明,PCOA算法能够达到降低网络干扰和链路能耗,增大网络容量的目的。     

基于压缩感知的WSNs长生命周期数据收集方法

该文针对基于事件驱动的无线传感器网络(WSNs)数据收集查询的长期应用需求,基于压缩感知理论将混合压缩感知的数据收集技术与数据收集树的构建过程相结合,设计出一种长生命周期数据收集方法。该方法在数据收集查询到达时,构造一棵数据收集树。建树过程中,利用混合压缩感知思想,在分析转发节点和融合节点能耗的基础上,以收集查询后节点最小剩余能量最大化为目标,构造最大数据收集树集合。仿真实验表明,该方法能够充分利用节点能量资源,显著提高网络能量效率,达到延长网络生命周期的目标。     

无线传感器网络链路层组确认机制的研究与实现

实验测量发现WSNs的底层通信链路存在着丢失、非对称等特性;该文针对传统链路层可靠机制运用于无线传感器网络中存在着路径效率低,能量开销大的缺点,提出了一种面向效率的链路层组确认机制,并就路径效率、缓存需求、时间开销等指标进行了理论分析;最后,与传统链路层可靠传输机制在MicaZ平台上分别加以实现.测试结果表明该文提出的组确认机制的路径效率高、缓存需求固定,特别适合于高可靠,低实时要求的一类应用.     

异构无线传感器网络覆盖优化算法

针对异构传感网络节点在初始随机部署时产生覆盖盲区的问题,受简单随机抽样理论和最优化算法的启发,该文提出一种适用于感知半径异构的无线传感网覆盖优化算法。该算法以提高网络覆盖率和节点移动距离最小为优化目标,根据采样直线与平面感知圆的交点坐标之间的关系,建立了二次优化的数学模型。当平面中的多条采样直线段达到最优覆盖时,该文算法可以使平面的覆盖得到优化。实验证明,该算法能够有效提高异构网的覆盖率。     

基于深度学习的通信系统中安全能效的控制

该文研究了基于可重构智能超表面(RIS)赋能的无线通信系统的安全传输问题。在研究的模型中,一个用户通过智能超表面连接到接入点,而窃听者窃听了从用户发送到基站的信号。因此,有必要设计一个合适的智能超表面反射向量来解决窃听问题。这个问题被表述为一个优化问题,其目标是通过共同优化智能超表面反射向量和智能超表面元件的数量来最大化安全能效,该安全能效定义为安全速率与系统总能耗的比值。这是一个非凸优化问题,传统方法是难以解决的。为了解决这个问题,提出了一种利用新兴的深度学习(DL)技术的新算法,以找到近似最优的智能超表面反射向量并确定近似最优的genie-aided反射元素数量。仿真结果表明,该方法达到了近似最优算法的最佳安全能效的96%。