基于OMNet＋＋的主从式异构物联网仿真平台的研究

本文分析并研究了融合GPRS和WLAN网络协议的主从式异构网络的物联网的系统性能,通过在OMNet＋＋框架内进行建模,搭建仿真平台。在这种网络模型中,传感器网络的主节点同时作为局域网网关工作。通过仿真实际异构物联网场景的性能测试,研究网络延时、正确送达率与节点数量、报文长度等的关系,以实现在大规模搭建传感器网络前根据具体的网络性能和通信质量要求进行整体部署。     

恶劣环境下无线传感器优化研究

研究恶劣环境下无线传感路由的可行性及强壮性,针对目前在恶劣环境下缺乏一种有效的无线传感器,在TinyOS Beaconing路由协议的基础上,从整个网络的生命强壮性和能耗的均衡性角度出发设计网络节点,为提高网络生存时间,提出了一种应用于恶劣环境下的改进型无线传感路由协议,并结合煤矿井下数据监测的实际情况设计了节点查询算法、局部节点能量调整算法和路由维护算法,同时对协议应用的算法进行了场景仿真测试,仿真测试的结果表明,改进后的路由协议具有协议结构简单、路由表小,能量消耗小,数据通信可靠性高,网络生存时间长等特点,适合在恶劣环境下使用.     

移动模型对Ad hoc网络路由协议能耗的影响

Ad hoc网络节点能量受限的路由协议的研究是目前的一个热点,IETF的MANET小组提出的几种经典的路由协议,属于最短路由,即最小跳数路由,没有考虑能量因素。由于Ad hoc网络中的节点是由电池供电,整个网络是一个能量受限系统,如何节省节点的能量,尽可能延长网络的可操控时间成为衡量路由协议性能的重要指标。目前针对这几种路由协议基于节点能量约束的评估很少。基于移动模型,该文以能量消耗程度为指标,对Ad hoc 4种典型的路由协议在不同的运动场景下进行了比较系统的仿真研究,得出了一些有益的结论,为进一步研究基于能耗的Ad hoc网络路由协议提供一些参考。     

机场助航单灯监控无线传感器网络低能耗路由研究

为合理利用节点有限的资源,完成高效的数据采集任务,延长无线传感器网络使用寿命,以机场进近区助航灯的无线传感器网络监测为研究对象,提出了针对机场助航灯监测的基于分区的WSN(Wireless Sensor Network)路由协议AL-CADE(Airfield Lighting-Clustering Algorithm based on Distance and Energy)。该协议将监控区域按助航灯分布的地理位置分成几个区域,在各分区中设置了高级节点作为中继节点。对椭圆分区内节点进行了簇头数优化,提出了基于能量和距离分布的簇头选举算法。仿真结果表明:该协议可有效降低节点能耗,延长网络寿命。助航灯监控系统的使用对保障飞机的起飞和着陆安全,提高机场维修工作效率和维修保障能力十分重要。     

自组织网络路由协议性能仿真与比较

介绍了两种目前典型的自组织网络路由协议：AODV和DSR协议，设置各种仿真场景，针对端到端的延迟、网络负载、吞吐量、能量消耗，对于节点密度、包大小、节点运动状态等不同的情况下，在Win2000系统和OPNET仿真环境下收集得到详细的仿真和比较，对实际工程应用提供指导。     

井下无线传感器网络路由协议的研究

为了研究煤矿监测无线传感器网络的特殊环境,对NS2网络仿真场景进行了扩充,在NS2中加入障碍物构造出井下掘进工作面的场景.通过分析当前经典的无线传感器网络协议DSDV、DSR、AODV以及GPSR,使其运行在井下特殊的场景中.无线传感器网络由能量受限的节点组成,能量问题在井下尤为重要,在NS2中引入能量模型对其协议进行对比.按照包成功投递端到端的平均延时、包成功投递率和能量消耗这三个指标对四个路由协议进行了性能仿真评估,仿真结果表明基于地理位置信息的GPSR协议在井下表现出较好的特点、鲁棒性和节能效应,因此当网络结构变化频繁,要求较高的分组投递率时可选择GPSR协议.     

基于QualNet的Link-16建模与仿真

针对数据链Link-16的技术特性,参考战术数据链参考模型(Tactical DataLink Reference Model,TDLRM),设计了适合Link-16的协议体系模型。搭建了基于QualNet仿真平台的实际军事网络场景,对Link-16模型进行了模拟仿真,并对仿真结果中接收消息字数这一参数进行了统计分析。该仿真模型可分析各种情况下的Link-16的性能参数,为深入研究Link-16提供参考。     

基于能量模型的自组织网络路由协议的研究

Adhoc网络节点能量受限的路由协议的研究是目前的一个热点,IETF的MANET小组提出的几种经典的路由协议,属于最短路由,即最小跳数路由,没有考虑能量因素。由于Adhoc网络中的节点是由电池供电,整个网络是一个能量受限系统,如何节省节点的能量,尽可能延长网络的可操控时间逐渐成为衡量路由协议性能的重要指标。但是,目前针对这几种路由协议基于节点能量约束的评估很少。文章基于节点能量的约束,以能量消耗程度、节点终止情况和连能性为指标,对AdHoc四种典型的路由协议在不同的运动场景下进行了比较,系统的仿真研究,得出了与相关文献不一致的结论;基于我们的仿真结果,该文认为基于能耗研究Adhoc网络路由协议应以节点能耗的平衡性而不仅仅是能耗量的多少来考虑问题。     

井下无线传感器网络AODV和DSDV协议的仿真对比

通过分析当前煤矿安全监测无线传感器网络的路由特点及其对应的掘进工作面典型的系统方案,比较当前无线传感网络中比较经典的AODV和DSDV路由协议,为了考察这两种路由协议在矿井下的性能,使用NS2网络仿真软件的Shadowing模式,选取包成功投递端到端的平均延时、包成功投递率、路由协议负载这三个衡量指标对AODV与DSDV路由协议进行了性能评估,研究结果表明在节点相对少的掘进巷道场景下DSDV协议表现出较好的特点和很好的鲁棒性,为满足井下实时监测网络的应用需求提供一种方案.     

基于NS-3的水声传感器网络CW-MAC协议吞吐量分析

随着微型传感器技术、无线通信技术、微电子系统制造技术以及嵌入式技术的发展,集感知、存储计算和通信能力于一体的无线集成传感器得到越来越广泛的应用,水下传感器网络就是其中的一个重要应用领域。针对水下传感器网络的特性,详细阐述基于竞争的CW-MAC协议基本思想和新型网络仿真平台NS-3,并在NS-3上搭建仿真场景,对CW-MAC协议进行模拟仿真。改变仿真节点参数,着重比较每次仿真结果得到的信道平均吞吐量。仿真结果为搭建最佳水下通信节点条件提供重要依据。     

基于ZigBee的矿井压力智能采集装置设计

针对传统的矿井压力有线监测系统存在布线复杂、劳动强度高、监测点设置不够灵活等问题,设计了一种基于ZigBee无线传感器网络的矿井压力智能采集装置。该装置作为ZigBee无线传感器网络的节点分布于各个巷道和工作面上,各个节点采集的数据经ZigBee无线传感器网络汇聚至井下的各个基站,再通过有线网络传输至中央控制室。实际应用表明,该装置布置方便、精度高,满足掘进工作面动态延伸的变化要求。     

面向智慧农业的无线传感器路由协议和节点定位算法研究

随着人类社会的的进步,物联网技术,云计算,区块链,大数据等先进的技术给人类社会的各个方面带来了翻天复地的改变,为了实现农业生产状态的智慧化,无人化管理,基于无线传感器网络技术的农业无线监控系统研究将从无线监控系统的路由协议算法和节点定位算法两方面进行探讨研究。在路由协议算法方面提出了基于划分四边形网格分簇的拓扑控制算法,并从网络拓扑结构,节点死亡、能量消耗三方面和LEACH算法进行对比,从仿真结果可以看出,基于划分四边形网络分簇的算法比LEACH算法性能更优。节点定位算法方面提出基于临时锚节点逐步定位算法,对节点定位算法从不同节点的邻居节点图和节点误差两方面做对比,仿真对比的结果表明农田面积为1000m*1000m,锚节点为50,传感器的数量为200时,网络连通性最大,节点定位误差最小,构建的无线监控系统适合于农田,温室大棚等农业应用。     

基于NS2的Ad Hoc网络路由协议性能对比分析

移动Ad Hoc网络是移动节点动态临时组建的自组织网络,路由协议一直都是Ad Hoc网络研究的关键问题。使用NS2网络仿真软件,在不同的场景下分析比较移动Ad Hoc网络的5种路由协议DSDV、OLSR、DSR、AODV和TORA性能,得出不同路由协议在不同场景下的优缺点和适用的网络环境。     

ZigBee路由算法在古树名木监控中的应用

从最大化网络寿命的角度出发,对系统中的ZigBee路由算法进行改进。利用系统中数据传输方向固定的特点,对RREQ报文的传输方向进行控制,减少不必要的RREQ报文,降低因RREQ泛洪造成的节点能量损耗。通过对节点划分不同的能量区域,均衡使用各节点能量,避免低能量节点的过度使用,延长网络的生存时间。NS—2仿真结果表明：网络中传输的RREQ报文数量明显减少和节点存活率提高,有效提高了古树名木监控系统的监控范围和监控效率。     

无线传感器网络单跳与多跳路由的选择性

针对无线传感器网络选择恰当的路由路径对节省节点能量的重要性,分析无线传感器网络单跳与多跳路由路径的能量消耗情况,发现数据压缩或融合时,对于给定的不同压缩或融合比存在一个不同的临界距离,当大于这个临界距离时,选择多跳路由比单跳路由更节省能量,反之则选择单跳路由比多跳路由更节省能量。仿真结果显示该文的分析是正确的,这对无线传感器网络选择路由路径具有实际的指导意义。     

改进的AODV路由协议性能比较研究

为了提出适合Ad Hoc实际网络环境的路由协议,分析了按需距离矢量路由协议（AODV）的基本原理和局限性,在此基础上介绍现有的三种改进协议：基于区域路由的增强AODV协议（AOZDV）,基于AODV和DSR的层次路由协议（DOA）以及稳定性增强的AODV改进协议（SAODV）,并对比分析了各自的优势和适用场合。NS2仿真结果表明,AOZDV适用于网络拓扑变化较为频繁的场景;DOA在大型网络中显示了其优势,较大地降低了路由负载;而SAODV提供了一条较为稳定的路由,提高了数据包成功发送率。     

Turn Grouping for Multicast in Wormhole-Routed Mesh Networks Supporting the Turn Model

Multicast is an important collective communication in scalable parallel computers. One efficient scheme to perform multicast is multidestination messaging[8]. In multidestination messaging, destination nodes of a multicast are partitioned into disjoint groups. Nodes in each group are reached with a multidestination message that conforms to the base routing algorithm of the system. A systematic way of partitioning the nodes is critical to the efficiency of multidestination messaging. In this paper we propose a node grouping method, called turn grouping, for partitioning the destination nodes in a multicast. Turn grouping is general in the sense that it supports any base routing algorithm derivable from the turn model [5]. Given such a base routing algorithm and the corresponding prohibited turns, turn grouping can systematically produce a proper schedule for multicasting the message. We evaluated the performance of turn grouping using three typical turn model-based routing algorithms. The simulation results show that our approach performs better than the Umesh [12] and the Hamiltonian-path [8] algorithms.     

多要素无线传感监控网络中的多路径路由

在多要素无线监控网络中,涉及图形、图像、视频等要素的采集和传输,而传统的传感网络路由在这种高负载的网络中表现出性能上的不足。为了高效地传输监控信息,针对这一网络中多路径路由进行优化设计,提出利用梯度导向的启发式信息来指导路由路径的建立,从而提高路径建立的能效。同时,针对监控节点分布的稀疏和稠密两种情况,提出基于梯度信息的贪婪式转发路径创建算法GBGF和基于梯度信息的受限广播路径创建算法GBRB。模拟结果显示,基于梯度思想的引入对多径路由的能效有极大的提高。     

一种WSN分簇路由协议研究和实现

近年来,我国兴建了众多基础设施,基础设施的健康监测直接关系着人们的生命和财产安全,也关系着基础设施的正常运行,因此研究面向基础设施健康监测的无线传感器网络分簇路由协议至关重要.目前已经有多个成熟平面路由协议和分层路由协议,但它们都存在传感器节点能量有限、结构简单等缺陷.为了延长网络寿命、提高信息传榆的可靠性,就需要对现有的路由协议做一些改进,以适应大规模的无线传感器网络.首先分析了设计无线传感器网络路由协议时面临的挑战,分类总结了典型的无线传感器网络路由协议及其优缺点;然后在详细分析LEACH协议的基础上,对LEACH协议在簇头节点选择和簇间路由方面进行改进,提出了面向基础设施健康监测的无线传感器网络分簇路由协议.将分簇优化算法和簇间多跳路由算法相结合,组成面向基础设施健康监测的无线传感器网络分簇路由协议.实验仿真表明,该路由协议有效地均衡了网络的能耗,推迟了多数节点的死亡,延长了网络的有效寿命.     

基于ZigBee的温室环境无线测控系统

为了实现温室大棚环境的无线、远程实时监控,提出了一种以CC2430芯片为核心的ZigBee温室环境无线测控系统。描述了终端节点、路由节点和协调器节点的硬件组成和软件流程,并应用改进的Cluster-Tree路由算法组成ZigBee无线传感网络,实现数据的无线传输。利用串口通信技术实现无线传感网络与Yeelink物联网平台的通信,管理者可远程登陆Yeelink平台和手机APP查看温室环境信息以及控制节点状态。经实验测试,大棚内无线节点间的通信距离约80米,并且实现了光强、空气温湿度及土壤湿度的监控。测试表明系统构建简单,稳定可靠,为智能农业的设计提供了参考。