无线传感器网络节点分簇与非分簇性能比较

为研究分簇的无线传感器网络（WSN）能否在很大程度上节约传感器节点电池能源,延长网络生存周期,从分簇的网络组织本身、分簇WSN和非分簇WSN能量消耗的对比、不同分簇方式对网络能耗的影响进行研究,得出当满足一定条件时,分簇WSN比非分簇WSN性能更优的结论,并进一步得出WSN的最佳分簇规格应在5跳以内。     

基于负载均衡的WSN非均匀分簇算法

针对分簇的无线传感器网络(WSN)中负载不均衡问题,提出一种实现节点负载均衡的WSN非均匀分簇算法。引入非均匀簇机制计算出最优的网络分簇数量,通过调整节点的簇首归属来控制网络的分簇的大小,形成合理的网络拓扑结构。仿真实验结果证明,该算法能有效均衡网络的节点负载,降低节点能耗,延长网络的生存时间。     

无线传感器网络的安全分簇路由协议

在无线传感器网络(WSN)中,安全问题已经成为一个重要的问题.但在现有的WSN路由协议中,很多仅考虑节能因素而没考虑安全因素,而那些专门为安全而设计的路由协议则一般开销较大算法复杂,难以在WSN中实施.为解决问题,提出了一种安全节能的分簇路由协议SEEC,它综合了安全高效的SEER路由协议以及基于剩余能量的非均匀分簇路由协议两者的优点:节点仅仅需要完成数据传感等简单功能.而由基站完全控制簇的管理和路由选择,不仅节约了节点能量,而且防止了恶意节点的攻击;另外,对节点的非均匀分簇,更进一步节约了能量.分析和仿真结果表明,方案不仅能够提供很好的安全性,而且有效地延长了网络生存时间.     

基于等级的无线传感网自适应分簇算法

为解决现有无线传感器网络（WSN）分簇算法难以同时兼顾其异构性和移动性,从而引发网络寿命较短、网络数据吞吐量较低等问题,提出了基于节点等级的自适应分簇算法。该算法按轮运行,每轮分为自适应分簇、簇建立、数据传输三个阶段。为解决节点移动性引发的簇首数目和成簇规模不合理的问题,在自适应分簇阶段,根据子区域内节点数目变化对相应子区域进行细化或就近合并,以确保每个子区域内节点数目在合理范围内。在簇建立阶段,选举簇内等级最高的节点为簇首,解决异构性引发的部分节点能耗过快、网络寿命缩短的问题;节点等级除考虑节点剩余能量外,还结合WSN实际应用,由节点剩余能量、能量消耗速率、到基站的距离、到簇内其他节点的距离综合决定。基于OMNeT++和Matlab的仿真实验结果表明,在节点移动速度为0~0.6 m/s的能量异构WSN环境下,较移动低功耗自适应集簇分层（LEACH-Mobile）算法和分布式能量有效分簇（DEEC）算法,运用所提算法分簇的WSN寿命延长了30.9%以上,网络数据吞吐量是其他两种算法分簇的网络的1.15倍以上。     

能量均衡的WSN非均匀分簇路由算法

针对现有无线传感器网络（WSN）分层分簇路由算法存在的能耗不均衡问题,提出一种能耗均衡的WSN非均匀分簇路由算法。该算法通过在已划分的非均匀区域中构建中间层达到均衡簇首和其他节点能耗的目的,实现WSN整体能耗均衡。实验结果表明,该算法能均衡WSN能耗负载,提高WSN的能量效率,延长100轮～200轮WSN生命周期。     

一种新的无线传感器网络非均匀分簇双簇头算法 ——PUDCH算法

能量利用效率问题一直是限制WSN广泛应用的瓶颈,能源容量对各个网络节点产生至关重要的影响.针对WSN中"能量空洞问题"以及由于簇头任务过重所导致的能量消耗过快,同时也为了提高WSN的能量利用效率,提出了一种无线传感器网络非均匀分簇双簇头算法——PUDCH.该算法先综合考虑节点综合信息(如节点剩余能量、节点到基站的距离),根据节点综合信息通过不同的时间竞争机制来选举簇头,将整个网络划分为不均匀的分簇;在规模大些的簇内,为了减轻簇头的负担再选取副簇头.最后簇头再构造基于最小生成树的最优传输路径.一系列的仿真表明PUDCH路由算法在WSN节约平衡节点能量消耗方面表现优良.     

一种可信无线传感器网络安全方案研究

针对WSN缺乏有效管控的安全问题,提出一种可信WSN安全方案-TWSN(Trust Wireless Sensor Networks).依据可信网络“可认证、可评估、可控制”的思想,TWSN采用双向身份认证协议、“分级按需”的密钥分发机制和基于节点可信度的路由机制实现WSN的可认证、可评估,通过采用两层分簇结构和定义多种角色和可信级别的节点实现WSN的可控制.安全分析和模拟仿真表明,TWSN方案能有效应对各种常见的WSN攻击,并具备良好的节点能耗均衡特性.     

基于改进蚁群算法的WSN分簇路由机制研究

针对现有的用于无线传感器网络(WSN)的分簇路由协议,存在着所有簇头直接与汇聚节点通信、远离汇聚节点的簇头能量消耗过快等一系列的问题,根据蚁群算法(ACA)及WSN分簇路由算法的特点,对ACA进行改进并引入到WSN分簇路由机制中,提出一种基于改进蚁群算法的WSN分簇路由算法;该算法将到汇聚节点的距离设定为启发函数以找到簇头下沉的最佳路径和提高蚁群算法的效率,同时,在选择节点概率公式时将该节点的剩余能量考虑在内,在数据传输过程中,减少了簇头节点的能量消耗,进而实现节点能量的高效利用,增强网络的使用寿命。以实现网络通信的高效;通过仿真,结果表明,该算法是可行的、有效的。     

一种基于边松弛的大规模WSN分簇定位算法

针对大规模WSN定位问题中,基于半定规划的分簇定位算法在分簇不均匀及节点密度较大时,部分簇会出现定位计算复杂度过高的问题,提出了一种新的基于边松弛的分簇定位算法-EES-Cluster.该算法通过对每一个网络簇子图进行边的松弛预处理,减少了边的数目;在网络分簇数目较少时,能有效降低定位过程的计算复杂度,同时较好地保持较高的定位精度,减小簇头节点信息融合的功耗.仿真实验及分析表明,EES-Cluster算法能有效降低分簇定位算法的计算复杂度,提高大规模WSN的定位效率.     

一种基于蚁群算法的能量有效WSN分簇算法

由于无线传感器网络节点的能量限制,如何延长网络和节点的寿命成为其核心问题之一。LEACH协议是WSN中的低功耗白适应分层路由算法,但由于其随机性的特点,难以形成最优拓扑结构,同时分簇时未考虑簇头节点剩余能量,节点能耗分布不平均。本文提出一种考虑能量有效的基于ACO的分簇算法,通过群集作用动态选择簇头节点,延长了网络寿命,仿真结果表明其性能优于LEACH。     

声音传感器节点的设计

无线传感器网络是集成了传感器技术、计算机技术和无线通信技术的一种新型的网络。它是获取外部环境的物理信息的一种有效的方法。可以工作在恶劣的环境下,获取人们自身无法得到的信息。本文主要介绍了传感器网络的基本概念、特点和应用。还有声音传感器节点的具体设计。     

基于移动锚节点无线传感器网络定位的算法

无线传感器网络应用在很多场合中,监测目标进行定位和跟踪是最基本的应用。在无线传感器网络中基于移动锚节点的定位算法进行设计仿真,网络部署成本显著减少。节点能耗减少,运行时间延长,而且在网络边缘上的节点100％都能获得节点位置．该设计算法能得到完整的网络信息,即使在网络节点出现故障后,通过移动锚节点来重新确认所有无故障节点的位置,进行重新定位。     

Effective query aggregation for data services in sensor networks

Providing efficient data services has been required by many sensor network applications. While most existing work in this area focuses on data aggregation, not much attention has been paid to query aggregation. For many applications, especially ones with high query rates, query aggregation is very important. In this paper, we study a query aggregation-based approach to provide efficient data services. In particular: (1) we propose a multi-layer overlay-based framework consisting of a query manager and access points (nodes), where the former provides the query aggregation plan and the latter executes the plan; (2) we design an effective query aggregation algorithm to reduce the number of duplicate/overlapping queries and save overall energy consumption in the sensor network. We also design protocols to effectively deliver aggregated queries and query results in the sensor network. Our performance evaluations show that by applying our query aggregation algorithm, the overall energy consumption can be significantly reduced and the sensor network lifetime can be prolonged correspondingly.     

传感器网络*

传感器网络作为连接真实的物理世界和虚拟的计算世界的桥梁,将引起人们越来越多的重视。首先介绍了传感器网络的概念及其应用,总结了其新的特征,分析了它对计算技术的挑战。在对传感器网络进行分类的基础上,探讨了非结构化传感器网络的设计方法;最后对目前传感器网络的研究热点进行了简要介绍。     

人工神经网络在轧机传感器监测中的应用研究

文章介绍了传感器状态诊断的重要性,分析了能够间接反映传感器状态的参数,介绍了人工神经网络的基本知识。在Matlab环境下,研究利用BP网络识别传感器状态曲线中快速劣化的方法。经过仿真分析,能够达到状态监测的目的。     

求解无线微传感器网络生存时间的上限

求解生存时间的上限是无线微传感器网络生存时间优化过程中的重要环节。它与既可以作为最大生存时间的粗略估计,又直接应用于部分近似算法的优化过程。本文介绍我们对该问题的研究。     

Impacts of sensor node distributions on coverage in sensor networks

Network coverage is an important Quality of Service (QoS) measurement for many sensor network applications. Many existing studies on network coverage are based on the knowledge of sensor node distributions in sensing fields, which are often represented by given probability distributions. In this paper, we study the impacts of sensor node distributions on network coverage. We first show the impacts on network coverage by adopting different sensor node distributions through both analytical and simulation studies. We observe that assumed different sensor location distributions may lead to significant differences in coverage estimation. Then, we adopt a distribution-free approach to study network coverage, in which no assumption of probability distribution of sensor node locations are needed. The proposed approach has yielded good estimations of network coverage. Though only network coverage is studied in this paper, we believe that this methodology can be generalized and extended to estimation of other sensor network performance metrics.     

基于无线传感器网络的农业精准控制系统研究

根据设施农业应用环境复杂的情况,利用无线传感器网络多网络整合技术、无线传感器网络通信协议、无线传感器网络节点技术、无线传感器网络数据管理技术,设计出以传感数据管理为中心,结合数据库技术和计算机网络技术,从逻辑概念和软硬件技术两个方面实现高性能的以数据为中心的控制系统。     

传感器网络基站与节点接口的设计与实现

传感器网络是集传感技术,无线通信技术,微处理器技术于一体的新兴技术.传感器网络的基站是网络的输出端和控制台,可以用PC机或笔记本电脑实现.MICA系统是当今得到广泛认可的传感器网络实验系统.以MICA系统为基础,探讨传感器网络基站与节点接口的设计和实现.     

无线传感器网络安全路由问题研究

路由协议是无线传感器网络研究领域的关键技术之一,对无线传感器网络的性能起着至关重要的作用。现有的大部分路由协议都没有考虑路由的安全问题,攻击者可以针对网络的路由进行各种攻击。探讨了无线传感器网络路由协议的特点及设计目标。分析了无线传感器网络路由面临的各种攻击,重点探讨目前已经提出的几个无线传感器网络安全路由协议的设计方案。