无线传感器网络S-MAC协议的改进及测试评估

在无线传感器网络节点上设计了一种简单有效的改进的S-MAC协议,实现了MAC协议功能模块,主要功能是建立和维护节点的激活/休眠周期,控制节点接入信道,完成数据分组的收发。测试结果表明MAC层模块能够按照设计标准正常运行,且性能良好。     

基于最小跳数的无线传感器网络跨层设计

传统的严格分层参考模型无法实现对无线传感器网络资源的有效管理和运用,跨层设计是提高网络整体性能的一种有效方法。针对无线传感器网络能量、计算资源、存储资源和带宽资源有限的特点,提出一种基于最小跳数的路由层和MAC层的跨层协议设计方案。MAC层和路由层通过共享sensor节点到sink节点的最小跳数信息,在MAC层建立时间梯度,解决多个节点共享无线信道的问题;并在路由层建立路由表,解决路由选择问题。仿真结果表明,该方案在降低网络能耗的同时,在降低传输延迟,提高数据投递率方面也取得了良好的性能。     

一种无线传感器网络低延时信道接入协议

针对无线传感器网络S-MAC协议中的延时问题,提出并设计了一种新型的MAC协议——LD-MAC协议。该协议采用提前预约多跳传输节点的方法,实现数据分组的快速转发,减少数据分组在网络中的延时,在一定程度上解决了节点早睡的发生。同时由于数据分组的快速转发,减少了节点的能耗。仿真实验表明：LD-MAC协议能够较好地降低能量消耗和数据传输延时。     

无线传感器网络自适应占空比媒体访问控制协议

为了减少无线传感器网络能量耗损,通过分析排队论单服务台排队系统模型,结合已有的低占空比无线传感器网络节点媒体访问控制协议和层次网络的结构特点,提出了一种改进的自适应调节占空比无线传感器网络节点媒体访问控制协议.该协议通过节点的队列模型预测下一周期的数据量,从而能够自适应的调整其占空比,降低网络节点的能量消耗.在网络仿真平台上对改进后协议的性能进行了评估.仿真结果表明,在保持网络性能的前提下,改进后协议比无线传感器网络节点媒体访问控制协议的能耗减少48%,延迟减少21%,吞吐量增加33%,显著地延长了整个无线传感器网络的寿命.     

基于区分服务的无线传感器网络性能研究

根据网络数据区分服务的思想,对无线传感器网络MAC层协议的CSMA/CA算法进行改进.新算法可通过改变协议参数的方式达到无线传感器网络对网络数据区分服务的目的.针对改进协议所进行的仿真证明,新算法可以为网络数据提供多层次的服务.     

基于无线传感器网络的MAC层协议的研究

无线传感器因其巨大的应用前景而受到学术界广泛关注,无线传感器网络媒体访问控制的研究已经成为无线传感器网络中的研究热点。本文在分析无线传感器网络的MAC设计中需要考虑的问题的基础上,对近几年提出的几种典型MAC协议进行了深入探讨,并讨论了其在实际中的应用,最后提出了无线传感器网络MAC协议的发展方向。     

基于人工蜂群算法的无线传感器网络路由协议

近年来,无线传感器网络在实际生活中的应用越来越多,相关技术的研究越来越深入.由于网络中节点常常采用干电池供电,其能量受限.研究表明:通信在网络节点能耗中占比最大,采用合理的路由方式能够减少通信能耗.为延长网络寿命,对人工蜂群算法进行研究,推导出适应度函数,并应用于无线传感器网络簇首节点的选择.同时结合图论中最短路径树的思想,在簇内以簇首节点为树根构建一颗最短路径树,尽可能的保证节点到基站通信所消耗的能量最少.仿真实验表明:相比较LEACH协议,新的分簇路由协议在能耗效率具有更好的性能优势.     

无线传感器网络中基于时空分集的分布式能量有效成簇算法

为了延长无线传感器网络的生存时间,需要设计适合无线传感器网络特点的能量有效的协议。成簇算法能够减少无线传感器网络的能量消耗,对增强网络的可扩展性和延长网络的生存时间有着重要的作用。但现有算法对多路衰退的链路并不十分能量有效,针对这些算法的不足,提出了基于时空的分布式能量有效成簇算法,每个簇由一个簇首节点和一个协作节点相互合作运用时空编码实现数据传输的时空分集,以减少网络能耗和均衡节点能量。模拟实验结果显示,与现有重要成簇算法相比,该算法能够提供更长的网络生存时间。     

分簇无线传感器网络安全多路径路由协议

针对多路径路由难以有效抵御恶意节点对无线传感器网络网络层的安全攻击,将多路径路由与节点可信度评价进行有效结合,以节点的转发数据包成功率和包重传率作为直接信任指标,邻居节点对评价节点的信任作为间接信任指标,提出一种基于可信节点的安全多路径路由协议.为降低网络开销,只对簇头节点进行可信度评价,并利用节点信任值衡量下一跳节点的可靠性,计算能达到期望安全性要求的多路径数目,进行信任多路径路由的建立.仿真结果表明:该协议能够有效地均衡路由能耗,延长网络生存周期,保障无线传感器网络的路由安全.     

一种能量有效的无线医疗传感器网络动态分簇协议

在无线医疗传感器网络体系结构中,由于信息的采集是由大量医疗传感器节点合作完成的,因此采用分簇路由协议能够有效减少节点能量的消耗和方便节点的拓扑管理。在相关研究的基础上提出一种新的动态分簇协议WMDCP(dynamical clustering protocol in wireless medical sensor networks),以解决目前分簇协议中缺少对医疗传感器节点动态分布的支持问题。仿真实验表明,相对其它分簇协议,WMDCP不仅可以有效地改善无线传感器网络的性能,而且可以有效延长网络中传感器节点的生存时间。