无线传感器网络中信息获取关键问题的研究

无线传感器网络是信息技术研究领域的一个重要方向,具有广阔的应用前景。给出了无线传感器网络信息获取的体系结构,重点论述了信息获取的关键问题,分析了其不足以及发展方向。特别总结出网络通信的重要问题,并进行了详细的介绍。     

灾情数据自动获取的地震灾情信息系统

为了及时掌握地震规模、空间分布、次生灾害,以及灾情发展趋势等灾情信息,将地震灾情数据采集装置与地震灾情数据管理系统相结合,建立了一种基于灾情数据自动获取的地震灾情信息系统.地震灾情数据采集装置配有多个信息采集单元,能够在感震器的触发下自动采集与上传地震灾情数据.而灾情数据管理系统基于三层体系结构的开发模型构建,提高了数据管理系统的响应速度和事件处理能力.系统集成实验表明,地震灾情信息系统能够独立完成地震灾情数据的自动采集、集中管理与应用共享.     

WSN中基于贝叶斯压缩感知的信息隐藏传输研究

提出了一种无线传感器网络中,在压缩感知域内对敏感数据进行嵌入及提取的安全传输框架。在该框架中,传感器节点利用压缩感知技术对敏感数据进行编码,在基站端利用基于贝叶斯的压缩感知重构算法进行敏感数据的恢复。充分利用压缩感知技术特点,编码的复杂性转移到基站,而传感器节点仅需执行简单的线性运算,从而在实现敏感信息安全传输的同时减少了能量消耗。仿真结果表明,该算法能够在无线传感器网络中实现敏感数据的安全传输,并且具有抗噪性强的特点。     

基于无线传感器网络技术的水产养殖场信息获取系统

随着耕地与水资源的日益减少和人们对高质量水产品需求量的不断增大,越来越多的人们开始尝试推广工厂化的高密度水产养殖方式。而目前尚欠缺一种适应于工厂化高密度水产养殖模式的高效、安全且经济适用的养殖场水体环境在线监测系统。文中的基于ZigBee技术构建水体信息无线实时监测网络方案便是为解决这一问题而做出的有效尝试。     

无线传感器网络中视频传输系统的研究

介绍了一种基于S3C2440硬件平台和嵌八式Linux操作系统的远程视频传输系统的总体设计方案,阐述了系统的总体结构和各部分的实现并给出关键功能的软件买现方法。在系统中的视频处理采用MPEG-4压缩算法。该系统实现了802．11无线局域网的视频传输,与传统的视频监控系统比较,该方案具有体积小、成本低、稳定可靠等优点。     

Zigbee无线解决方案网络层研究

文章介绍了Zigbee网络的组网过程及网络扩展的方法;首先简单介绍了Zigbee协议的网络层,接着给出了建立一个新网络的过程,及加入网络的两种方法;在这里,孩子节点可通过以下两种方式加入到网络中:通过MAC子层连接程序加入或通过先前指派的父节点直接加入网络;最后,文章针对Zigbee网络的现状及发展情况,提出了未来在无线Zigbee网络研究中需要解决的问题.     

无线传感器网络跨周期应答的信息传输方法

针对同步休眠机制无线传感器MESH网络,提出一种允许跨周期应答的信息传输方法,以提高数据传输成功概率,降低网络中信息流量,从而降低路由通信工作时间,达到降低网络中各节点功耗的目的。将跨周期应答应用到地质灾害监测自动化系统中,较大程度地降低了无线传感器节点的功耗。     

分簇无线传感器网络中全局最小能耗传输策略

无线传感器网络能量均衡策略中存在能耗大小的问题。在圆形的网络模型中,通过比较不同分环数下总能耗大小,得出在能量均衡前提下,能耗最小的网络分环数。算法同时能够明确网络所需的最优簇头数。实验数据表明,该策略可以最大限度的减少节点能耗,延长网络寿命。     

面向输电线故障信息传输的多播路由

针对无线传感器网络应用于输电线路故障传输时存在通信代价高、实时性差的问题,提出一种输电线路故障传输多播路由算法(MRFT)。抽象出输电线路故障信息传输网络模型;根据时延最短路径树(SPT)的最大端到端时延确定多播树时延上限,将时延上限边接入多播树;设计最小代价启发函数将剩余叶子节点接入多播树。仿真结果表明,与KPP算法相比,MRFT算法构造的多播树在多播树时延、端到端时延方差和多播树代价3个方面均有良好表现。该算法能够有效保证输电线路故障信息传输的实时性,降低通信代价。     

WSN中图像传输控制的跨层协议

分析无线传感器网络中的图像传输问题,采用数据分组思想,提出图像传输控制协议。设计传输协议体系结构,在源节点将数据进行分组,采用多路径的传输方式,使得传感器网络能量负载均衡,在sink节点进行数据还原,并提供相应的QoS机制。仿真结果表明该协议能够实现较好的传输质量,并且使得网络能量负载均衡。     

面向可靠性和能耗优化的可压缩数据收集方案

现有的无线传感器网络（ WSNs）数据收集方法无法在耗费较低开销的同时保证数据收集的可靠性。基于压缩感知（ CS）理论,设计了基于指数核函数的稀疏矩阵和基于准循环低密度奇偶校验（ LDPC）码的测量矩阵来用于节点的数据采集,以最大化网络生命周期为目标,将测量值传输问题建模为汉密尔顿回路问题,并提出了一种基于树分解的数据收集路径优化算法。仿真实验结果表明：所提方案在数据重构误差和能耗方面的性能要优于目前典型的数据收集方法。     

无线传感器网络中基于压缩感知的分簇数据收集算法

针对无线传感器网络(WSNs)能量有限、通信链路不可靠的特点,提出一种基于稀疏分块对角矩阵进行压缩感知的分簇(SBDMC)数据收集算法.该算法以稀疏分块对角矩阵作为观测矩阵以减少参与收集节点数目;采用分布式分簇路由实现数据的分布式收集;通过分析能耗模型得到最优簇头数目以减少网络能耗.在此基础上,给出一种有效的分簇路由数据收集算法.仿真分析表明:提出的算法较之已有算法可以减少通信能耗、延长网络寿命,同时均衡能耗负载.     

一种安全有效的无线传感器网络数据收集方案

数据收集技术是无线传感器网络（WSNs）中的重要技术之一。针对无线传感器网络中存在恶意节点攻击可能造成数据包丢失,给出一种安全有效的无线传感器网络数据收集方案。该方案首先利用多路径路由和跟踪反馈机制构造出安全路径,然后再根据安全路径进行数据收集。性能分析结果表明：与基于随机分散路由的数据收集方案相比,所给方案可以大幅降低数据包被拦截率,具有更高的安全性。     

无线传感器网络中基于LU分解的分簇密钥管理方法

提出了一种基于LU矩阵分解的密钥管理方案。该方案借助于LU矩阵来完成密钥预分配,使得所有的簇头间以及节点和它的簇头间都能进行安全通信。分析表明,该方法占用较小密钥存储空间,同时支持网络的拓扑结构变化,能动态地管理密钥信息,从而解决了密钥泄露等问题。     

传感器网络中基于不均衡分簇的数据收集算法

无线传感器网络(W SNs)中簇头与基站的通信方式可分为多跳和单跳2种。如果采用多跳方式,靠近基站的簇头因传送数据较多而导致较早死亡;而在单跳方式中,远离基站的簇头因传送数据能耗太高而很快死亡。针对上述问题,提出一种基于不均衡分簇的数据收集算法,使靠近基站的簇的规模小于远离基站的簇。实验表明:不均衡分簇的数据收集算法能有效地延长网络的生命周期。     

无线传感器网络信息时空融合模型与算法研究

信息融合是解决无线传感器网络能量和通信带宽受限的有效途径,提出了一种无线传感器网络信息时间和空间多级混合融合的结构模型。首先对距离汇聚节点较远的节点信息进行时间融合和对距离汇聚节点较近的节点信息在汇聚节点进行时空融合,然后在汇聚节点对两种节点的融合结果进行全网络的空间融合。就该模型提出了基于DS证据理论的多级时空融合算法。数据分析结果表明:该模型能够降低节点能耗,延长网络寿命。     

WSNs中一种基于簇结构的密钥预分配方案*

为了解决无线传感网络中簇结构的基础安全问题,提出一种二层二项式密钥预分配方案,它能够很好地完成两簇头间密钥对的生成,满足对节点极小的能量损耗、极少的通信负载和存储空间要求。它有效地解决了节点获取攻击问题,提高了网络恢复度,同时成功地解决了多项式密钥预分配方案中的“K-security”问题。     

基于部署信息和通信密钥的无线传感器网络密钥管理

为了进一步增强无线传感器网络的连通性与安全性,提出一种基于六边形的无线传感器网络的随机密钥部署方案,该方案采用了六边形区域部署法和密钥替换机制;在密钥预分配阶段,通过六边形网格的部署方式在提高了网络的连通率;在密钥建立阶段,通过网络节点的标识信息,将节点对的密钥替换成通信密钥,并删除原密钥.理论分析和实验数据表明:与经...     

WSNs在水信息采集中的应用

针对传统的水信息获取方式多为人工观测、不适于恶劣的环境中使用这一问题,提出了使用无线传感器网络(W SNs)的节点设计思想。分析了系统的硬件设计方案和通信协议,并详细地讨论了传感器节点、汇聚节点、管理节点的设计方法,在MAC层协议设计上使用分时接收方法避免多节点发送数据时的冲突。实验测试结果表明:节点的功耗少,传输的距离约100m,数据的正确率高达99%以上,很好地满足了实际工程需要。