基于网络编码的无线传感网多路径传输方法

可靠性在无线传感器网络中是非常重要的.传感器网络主要通过增加传输冗余来提高数据传输的可靠性,如多路径或重传.然而,这些方法会造成能效降低,缩短网络生命周期.因此,提出了一种能量有效的方法,将一种新型的网络编码与多路径结合在一起,通过将同组数据编码产生的相互独立的多份数据沿多条路径进行传输,有效地降低了对单份数据的依赖,减少了链路失效带来的影响.在保证数据传输可靠性的同时,显著地减少了通信量,而代价仅仅是少量的元数据传输和小规模的线性运算.此外,还就其中的关键问题——每组数据所需的最小路径数问题提出了一种低开销的近似方法.详细的模拟实验验证了该方法的有效性.     

无线传感器网络中网络层故障容错技术研究进展

故障容错能提高无线传感器网络的稳定性和可靠性, 是无线传感器网络的一项关键技术。网络层容错及跨层协同优化设计是网络故障容错的重要研究内容, 主要对网络层容错技术研究进行了归纳和总结。网络层容错控制技术主要分为多路由传输、纠删编码/网络编码、数据重传机制、跨层协同优化与复合容错和仿生智能容错等, 并对网络层容错控制技术研究趋势作了探讨。     

无线传感器网络中基于网络编码的可靠数据传输策略

结合网络编码理论,提出了一种适应于无线传感器网络环境的可靠数据传输策略——M Growth Codes,通过基于梯度的有向路由,保证所有数据都朝着汇聚节点的方向汇聚。另外该数据传输策略还可以实现利用编码包实现对其他编码包的解码操作,进一步增强了数据的可恢复性。经过网络仿真验证表明M Growth Codes策略能有效提高无线传感器网络的吞吐量并改善数据传输的可靠性。     

基于信任机制的无线传感器网络可靠传输路由协议

在无线传感器网络中,针对异常事件监测时会出现大量数据发送引起网络拥塞、数据包无法可靠传输的问题,提出一种基于信任机制的可靠传输路由协议(RTRPT)。该协议提出了梯度分簇模型以选取簇头节点。在无异常事件发生时,通过转发能量阈值找出传输数据的邻居节点,进行数据传输。同时对这些节点进行转发概率与历史信任度计算得到直接信任度,再通过这些节点交互间接评价得到间接信任度。将直接信任度、间接信任度、距离度量和剩余能量作为评价指标,量化后通过熵权法得到邻居节点的综合信任。在异常事件发生时,节点仅需选择综合信任度最大的邻居节点作为转发节点,建立路由路径。使用OMNeT++进行仿真验证,RTRPT与TSRP、ESRT相比,在传输大量数据包时节点丢包率分别降低69.4%、52.7%;节点传输延迟分别降低53.6%、34.8%;网络生命周期分别延长32.5%、15.7%。仿真结果表明,RTRPT能有效减少丢包、降低传输延迟、延长生命周期。     

基于RS纠删码的无线传感器网络信息分发协议性能评价

无线传感器网络中,传感器节点的能量、存储和计算能力有限,且无线传感器网络具有数据链路不对称、拓扑易变化等特点,设计节能可靠的网络协议是困难的。设计良好的网络协议不仅能降低网络的负载,还有助于节省传感器节点的能量,从而延长网络的生存周期。在无线传感器网络操作系统TinyOS平台上实现了基于RS纠删码的信息分发协议,并理论分析了在单跳情况下的协议性能,最后在仿真环境TOSSIM上模拟比较了在多跳、多路径情况下该信息分发协议和洪泛分发协议的性能。模拟仿真表明,提出的基于RS纠删码的信息分发协议明显减少了发送方发送数据包的数量,同时提高了节点的报文接收率,从而达到了降低网络能耗的目的。     

无线传感器网络中的可靠传输研究

无线传感器网络是由大量微型传感器节点以自组织和多跳的方式构成的网络。它具有资源非常受限、无线通信链路质量不稳定和网络拓扑动态变化等诸多显著特点,与现有的互联网和其它无线网络存在较大差别,向可靠数据传输提出新的挑战和要求。针对无线传感器网络,本文探讨了设计可靠传输协议应考虑的因素,分析了两种可靠传输的实现机制,提出可靠传输协议的分类方法,并重点介绍近年来提出的典型可靠传输协议,最后指出将来的研究方向。     

无线传感器网络多路径缠绕模型及其容错路由机制

针对无线传感器网络(WSN)不相交多路径路由中的路径过长问题和缠绕多路径路由中的容错削弱问题,提出一种多路径缠绕模型及其容错路由机制。首先,提出将多路径缠绕量化的思想,通过建立多路径缠绕模型将多路径的缠绕性量化,并通过容错概率模型建立多路径缠绕性与路由容错性的理论关联;其次,基于多路径缠绕模型,通过局部调整多路径的相交度建立容错路由机制。实验结果表明,在典型多路径路由算法——顺序分配路由(SAR)和能量有效容错多路径路由(EEFTMR)上应用该容错路由机制,能有效提高算法的数据包传输成功率,并一定程度上优化算法的能量有效性和端到端传输延迟。     

基于双向多路径的工业无线传感器网络路由维护机制

工业无线传感器网络需要快速可靠的路由维护机制来保证网络运行的稳定性并延长网络生存周期.传统的单路径路由维护机制由于受到单路径路由方式的限制,在维护速度和维护的准确性等方面存在问题.提出一种基于双向多路径的快速路由维护机制,通过网关节点双向检测,主辅路径相互维护的方式,提升了路由维护速度,保证了路径检测的可靠性.实验结果表明双向多路径快速路由维护机制能够在少量增加网络能耗的前提下,有效地改善路由维护时间和路由维护准确率等网络性能.     

基于多路径蚁群算法的无线传感器网络的路由

针对能量控制在无线传感器网络路由上的特殊要求,为了促使网络节点能量消耗相对均衡,将基本蚁群算法(ACS)应用于无线传感器网络的路由,提出一种基于多路径蚁群算法的无线传感器网络的路由(MACS).该算法利用蚁群的自组织、自适应和动态寻优能力,通过蚂蚁并行地寻找从源节点到达目的节点的最优路径和次优路径,使得网络中的节点不需要维护全局信息,形成多条传榆路径,延长了整个网络的生命期.仿真结果表明,该算法和定向扩散路由(DD)、基本蚁群算法及极大一极小蚁群算法(MMAS)相比,在路由代价和节能方面效果显著.     

基于移动代理的无线传感器网络多路径路由算法研究

无线传感器网络中路由算法最重要的设计目标是减少传感器节点的能量消耗,避免节点过早死亡,延长网络生存时间。在原有多路径路由算法的基础上,提出一种新的ABMR（Agent Baseon Multipath Router）路由算法,在这种算法中引入了移动Agent技术,避免了大量的感知数据在网络中传输,由移动Agent移动到感知节点进行本地处理。充分考虑节点的能量、线道的可靠性和跳数,建立从源节点到目标节点的多条可靠路径。仿真实验表明,ABMR算法比原有多路径路由算法在降低节点能耗、丢包率等方面上有显著提高。     

基于位图索引的无线传感器网络可靠传输协议

根据无线传感器网络中大量上行数据流实时传输的需求,提出一种基于位图索引的可靠传输协议(BRDT)。该协议使用迭代方式完成一组大量数据的传输。每次迭代的上行数据流采用无重传传输以减少延迟,并采用可靠后项传输传送带有错误标识的位图索引以恢复丢失数据。在已有低功耗无线图像传感器网络Z-EYE系统中实现并进行验证,结果表明,与RMST协议相比,BRDT对下层的服务需求少,在网络质量较差的情况下,BRDT的性能明显优于NACK重传方法,在同等测试条件下,BRDT的传输效率优于PSFQ协议。     

基于无线传感器网络的分布式信源编码方法

针对在无线传感器网络中节点能量有效性较低的问题,利用分布式信源编码方法,去除冗余并压缩节点发送的数据。将分布式信源编码方法与对应网络结构相结合,提出基于簇的无线传感器网络实现分布式信源编码方法。实验结果表明,该方法能节省网络中25％-30％的能量消耗。     

无线传感器网络中能量均衡可靠路由度量方法

针对无线传感器网络的资源限制以及对传输可靠性的特殊要求,提出一种能量均衡路由度量方法EBETX。以ETX值作为路由度量的同时,兼顾网络中节点能量消耗情况,保证网络各节点能量均衡消耗,延长网络的生存时间,实现高效路由与能量均衡的有效权衡。通过NS2仿真实验验证了该方法的可行性。     

一种改进的室内wsn仿真模型

针对室内无线传播模型具有多径传播效应的特性和无线传感器网络协议栈的特点,提出了一种改进的室内无线传感器网络仿真方法。方法使用阴影模型模拟室内无线传播模型的多径传播效应,结合常用的无线传感器网络节点芯片的性能参数预测出无线信号在室内的实际传输距离,并在NS2中以该无线信道模型为基础,以无线传感器网络协议栈为标准,建立了一个改进的室内无线传感器网络仿真模型。仿真模型的测试结果表明该模型在数据包投递率及网络剩余能量的比率上与实际室内无线传感器网络的性能相似。证明建立的模型能为室内无线传感器网络的实际布网和应用提供可靠的依据。     

无线传感器网络中覆盖集的高效选取

传感器网络分簇机制中, 工作效率与网络覆盖密切相关. 任意时刻激活最小数目工作节点能够有效节省网络能量. 然而, 由于传感器网络的高密度部署, 使得该问题成为一个NP-完全问题. 本文提出一种基于改进的精锐非支配遗传算法以选择网络最优覆盖集. 对比于传统的二进制监测模型, 本文在算法实施过程中采用了概率监测模型. 在保证网络全覆盖的前提下, 令一部分节点进入休眠状态达到节能的目的. 并提出循环重组算子和删除因子以优化算法性能. 大量的仿真实验验证了本文算法的有效性.     

无线传感器网络网关研究

介绍了无线传感器网络网关的软件、硬件设计要点。基于CC1010的RF接口实现与无线传感器网络的通信，基于SIM100E的GPRS接口实现了与互联网之间的TCP/IP连接，无线传感器网关实现了与外部网络的可靠连接。     

无线传感器网络仿真系统的设计与实现

无线传感器网络是一个新兴领域,其面向应用的特点使其区别于现有的通信网络.为有效和快捷地展开无线传感器网络的研究,在离散事件仿真原理和面向对象技术的基础上,该文提出一个无线传感器网络仿真系统,从系统结构框架、类的设计及软件模型、仿真机制方面多层次多角度地对该系统进行了描述,并采用C＋＋和Matlab编程语言予以实现.该系统具有开放式、模块化、易扩展的特点,它的设计和实现对于推动无线传感器网络技术的研究有着积极的意义.     

无线传感器网络数据传输可靠性研究综述

无线传感器网络在资源受限和环境因素影响下数据传输的可靠性较低,然而在国防军事、工业控制等应用领域中数据传输的可靠性是评价网络性能的重要指标.首先介绍了无线传感器网络可靠性的研究意义,从可靠性评估和可靠的数据传输技术两个方面介绍了近年来的研究成果,对这些成果进行了分类、比较,进一步展望了无线传感器网络可靠性未来的研究方向.     

多节点协同传输无线传感器网络数据收集协议

为了使无线传感器网络在执行数据收集任务时付出更小的能量代价,并延长网络的生命周期,提出一种多节点协同传输的无线传感器网络数据收集协议(MCTP).协议通过考虑节点在覆盖问题上的能量优化问题,采取节点交替协作的模式来使覆盖重叠面积较大的节点之间进行睡眠模式切换,节省能量消耗.在数据转发过程中,采用簇头间协同传输的方法来最小化路由损耗并均衡簇头能量负载.仿真结果表明,MCTP算法在降低簇头节点的平均能量损耗,延长簇头节点平均生命周期上具有较好效果.