传感器网络中分布式数据汇聚路由算法

考虑汇聚开销对无线传感器网络数据汇聚路由性能的影响，提出一种基于汇聚决策的分布式汇聚路由算法．当信息源点动态到达或离开时，该算法根据数据相关性、数据汇聚成本和数据传输成本自动计算汇聚得益，并依据汇聚得益进行汇聚决策和确定数据汇聚路由，从而联合优化了汇聚开销和传输开销，减少了数据采集能耗．同时，该分布式算法仅依靠本地信息建立路由，降低了路由维护开销．仿真实验表明，在各种网络条件下，该在线算法的能耗性能与离线算法的相对误差在17%以内．     

移动Sink环境下的无线传感器网络数据收集节能算法

针对存在汇聚节点和移动sink场景下的数据收集问题,提出了一种联合考虑汇聚节点选取、普通节点到汇聚节点路由以及移动sink路径的启发式数据收集算法.应用图论对网络进行建模,采用最小连通支配集作为初始种子汇聚节点集,通过迭代确定最终的汇聚节点集、对汇聚节点集的最短遍历路径和普通节点到汇聚节点的最短路由.该算法在保证数据时延要求的条件下,减少了传感器节点到汇聚节点的数据传输,从而节省能耗.     

一种事件驱动型无线传感器网络数据抓取策略

在事件驱动型无线传感器网络数据抓取中,为了提高ERS算法的效率,对其加以改进,得出一种基于轨迹搜索的事件驱动型数据抓取策略,即通过搜索Sink节点所留轨迹,取代搜索单个Sink节点,以提升搜索成功概率,提高搜索效率,降低数据抓取功耗。在30×30的网格中对所提策略进行仿真,结果显示,当选取合适的点迹信息时效阈值时,相对于原ERS算法,改进后的算法能减小27%的延时,功耗可降低32%。     

基于最小Steiner树的无线传感器网络数据融合算法

能源有效性是无线传感器网络(WSN)路由算法设计首要考虑的问题,可以通过数据融合合并冗余数据而有效地节约网络能耗.WSN数据融合可以看作是寻找覆盖源节点和Sink节点的最小Steiner树(MST)问题.文章提出了一种MAX-MIN蚂蚁系统算法和自适应蚁群系统算法相结合的MST构造算法(MMACS),在此基础上,提出了一种基于MST的WSN数据融合算法(DAMST),该算法采用定向扩散的机制进行兴趣散布;利用MMACS算法构造MST,源节点的数据发送到构造好的MST上,经过融合后传输到Sink节点,减少了网络中传输的数据量.通过与其它算法比较,仿真表明DAMST算法降低了网络总能耗和平均时延,延长了网络生存时间.     

无线传感器网络节能型数据融合算法

为了降低无线传感器网络节点的能量消耗,提出二次数据融合算法(TFA).通过对每个节点设定阈值去除采集的冗余数据,控制传感器节点的数据传输量,从而控制无线通信的能量消耗.在传感器节点处,利用采集数据在时间上的相似性,对采集的数据进行融合;在控制中心,利用采集的数据在空间上的相似性,对采集的数据进行补偿和融合.仿真结果表明...     

用于无线传感器网络的高能效数据收集算法

针对突发事件监测等反应式传感器网络的应用,提出了一种高能效数据收集算法EE-DGA(Energy-efficient data gathering algorithm)。该算法根据节点的空间相关性和剩余能量,使位于事件区域内的节点进行簇首竞争,再利用蚁群算法构建簇内的数据收集链路。此外,该算法还隐含有一种简单的簇内调度方法,使得在满足监测精度要求的情况下,通过关闭冗余节点而进一步降低能耗。仿真结果表明:EEDGA比传统的路由算法具有更高的能效和更长的网络生存期。     

基于灰色预测的无线传感器网络数据融合算法

针对无线传感网络监测信息具有很高时间相关性,给出一种基于动态灰色预测模型的数据融合算法。对节点采集的历史数据,应用动态灰色模型预测其未来数据值,若预测误差大于设定阈值,传输本轮数据,若预测误差小于设定阈值,不传输本轮数据,以此减少网络数据传输量。仿真实验表明,与未采用数据融合的低功耗自适应集簇分层协议算法相比,所给算法的数据传输量可减少34%,网络寿命可延长39%。     

森林生境因子无线传感器网络采集系统

为了改善传统森林调查过程中,森林温度、湿度、光照强度等生境因子获取手段单一、动态变化不及时等缺陷,运用嵌入式技术和无线传感器网络技术,完成了森林生境因子自动采集系统．采用LPC2148为主控制芯片,以MYSQL作为系统数据库,AecGIS Server为GIS平台,通过BH1750FVI光照传感器和SHT11温湿度传感器共同研制采集装置,将实时获取的森林生境因子数据经nRF905无线通信模块发回上位机入库,并由WebGIS实时显示生境因子的动态变化．实验结果表明,在传感器节点之间应用的通信协议中引入数据包编号机制和时间同步机制可以缓解网络阻塞,降低网络丢包率．当无线通信模块的发射频率设置为433 MHz,传输速率和发射功率分别设置为9 600 bps和10 dBm时,传感器节点间通信半径设置在小于50 m范围之内可以有效地控制误帧率．     

无线传感器网络数据融合算法研究

数据融合的目的是减少节点的传输数据量,减少网络中总能量的消耗.针对这个问题,利用Kalman滤波进行目标状态估计,将分批估计算法应用于无线传感网的数据融合中,通过对监测同一对象的多个传感器所采集的数据进行综合,以达到提高数据精度和可信度的目的.同时实验获得的大量仿真数据证明了算法的可行性.提出了多传感器多目标分批估计融合算法,对监测不同对象的多个传感器所采集的数据进行融合.     

无线传感器网络时空数据聚集查询算法

提出了基于属性簇的时空数据聚集查询算法.数据聚集以簇为WSNB-TREE存取目标,将无线传感器网络（WSN）所覆盖的区域划分为多个属性簇,同质传感器的数据便于实时统计处理和分时段查询;对于事先确定监测的区域,以区域划分数据聚集簇,将异质传感器的聚集数据进行汇集,从而快速过滤获取需查询的“事件”,进而实现对全网的时空数据聚集查询.     

矿用无线传感器网络安全监测系统研究

矿用无线传感器网络安全监测系统由监控管理子系统和无线传感器网络监测子系统组成.监控管理子系统主要负责控制各ZigBee结点并对其进行参数配置,分析、处理收集到的各种监测数据,并在超过预设的阀值时报警;无线传感器网络监测子系统主要负责坑道内的网络组建及各种监测对象的数据信息采集与发送等工作.     

无线传感器网络MAC层数据融合的研究

随着无线传感器网络的广泛应用,有限的传输、计算资源和有限的带宽限制了其发展.针对这一问题,研究了MAC层的融合所节省的网络资源,并提出一种无线传感器网络的新型扇形分块模型.研究表明,网络中节点能耗随着监测区域的扩大而减小.     

无线传感器网络环境监测系统

无线传感器网络综合了传感器、嵌入式计算、现代网络、无线通信、分布式信息处理等技术,可以在长期无人值守的状态下工作,在许多领域都有极其广泛的研究和应用价值。对无线传感器网络系统的基本构架、协议等进行了讨论,并提出了无线传感器网络技术在环境监测方面的应用设想。     

无线传感器网络节能优化组网方法

对无线传感器网络进行有效的组网设计和部署是决定其生存寿命、降低网络成本的首要和关键步骤,对此,在引入非线性电池能耗模型评估节点能耗的基础上,结合网络非均匀部署策略、时分多址技术以及节能优化的正交频移键控数据调制技术,提出了一种基于节点轮流工作机制的新颖组网方法.仿真结果表明,该组网方法不仅可以减少网络部署所需的节点数,降低部署成本,同时还可提高能量利用效率,延长网络的工作寿命.     

无线传感器网络节点定位问题研究

定位技术是无线传感器网络重要的共性支撑技术之一。对无线传感器网络的定位问题进行了分类;把节点定位过程分成4个基本步骤,并以此分类和节点定位过程组成为线索,介绍并分析了现有的具有代表性的节点定位算法。指出了今后无线传感器网络节点定位算法研究可能的几个热点方向。     

能量感知的传感器网络分布式时空相关数据收集方案

提出了基于域和树能量有效的数据收集方法,该方法基于采样数据之间的相关性差异构建域,根据域内节点之间的数据相关性融合采样数据,并调节节点的数据发送速率,然后基于节点的剩余能量和节点间的距离构建数据汇聚树. 仿真结果表明,所提出的数据收集方法比现有的数据收集方法能耗更小,且分布更均衡,延长了网络寿命.     

无线传感器网络LEACH算法的研究

无线传感器网络能够实时监测、采集和处理环境信息,应用前景十分广阔。目前,路由算法已成为无线传感器网络的关键技术之一。LEACH算法是一种典型的分簇路由算法,簇头的选取直接影响到算法性能的优劣。通过对LEACH算法的分析,在簇头节点的选取方面提出了改进方案。     

ZigBee无线传感器网络在工业监控系统中的应用

针对工业现场自动化控制中有线网络扩展性差、布线繁琐、线路维护困难等问题,基于CC2430 SOC的硬件平台,对Z-Stack协议栈进行软件设计,采用VC++语言编写上位机监控管理软件,成功实现了树状拓扑的ZigBee无线温度监控系统.对系统数据采集和通信性能的测试结果表明,在120m通信距离内,通信性能良好,数据丢包率小于3％,能够满足在过程控制中参数缓慢变化的场合.     

基于无线传感器网络的大棚温度采集存储系统

针对大棚温度的测量,设计了一种高效、低功耗的无线温度采集和存储系统。整个系统包括了：主控芯片、温度采集模块、无线收发模块、温度存储模块。以STC11F和CC1100为核心的温度采集系统与传统装置相比具有结构简单、易于控制、通信效率高、抗干扰性强、稳定性好等特点,可广泛应用于温室大棚。     

无线传感器网络的数据存储与查询技术

针对无线传感器网络中的数据特点,介绍了无线传感器网络的总体结构和功能,对传感器网络中的外部存储、本地存储和数据中心存储等3种数据存储方式的通信成本进行了比较,研究了无线传感器网络的数据存储与查询优化技术,并举例说明了几种查询优化方法.