WSN基于LT码的数据传输可靠性和能耗研究

无线传感器网络(WSN)由大量传感节点组成,一般被部署在环境较差、人迹罕至的地方,因此系统的传输可靠性一般具有动态不确定性.另外,WSN网络中的节点通常采用电池供电,节点能量受限也成为WSN网络质量的一个制约因素.文章主要分析和研究WSN网络中LT码的应用,并和采用传统差错控制编码方案的可靠性、能耗情况进行MATLAB仿真比较.仿真结果表明,相比于采用传统差错控制编码,基于LT码的WSN网络系统可靠性提高,能耗降低.     

增强安全性的LT码编译码方案

对LT码的编码方式进行修改,不产生度为1的数据包,改为产生相关联的度2和度3的编码数据包,避免信息的直接泄露. 由于不能使用常规的置信传播（BP）算法进行译码,相应给出在BP译码算法基础上增加度2数据包处理环节的译码算法（D2BP算法）,同时也给出降低译码复杂度的高斯消元译码算法（SGE算法）. 仿真结果显示,D2BP算法可在较低的译码开销下成功完成删除度1的LT码的译码. SGE译码算法译码开销明显低于BP类的译码算法,信道删除概率对其译码性能没有影响. 相比较传统的高斯消元算法,SGE算法的复杂度明显下降.     

喷泉码中不定帧长LT码及其生成矩阵的优化

针对喷泉码中LT( Luby transform)码编码效率不高、需传送的数据量大、时延长且译码概率低等弊端,将数学极限分析方法引入LT码的度数分布中,提出了一种不定帧长LT码方案,并且在不定帧长LT码的生成矩阵中引入改进的熵编码压缩算法,得到了以熵编码为基础的不定帧长LT码系统模型.其核心思想是先将原始数据进行适当的...     

无线传感器网络数据信道BCH码编译的设计

针对无线传感器网络节点间的信道数据传输,研究了传感器采集数据的发送、处理和接收过程,进行信号的有效传递,并实现无线网络对特定区域的监测.设计中的传输信道编码采用BCH码编译,以时域迭代算法结构校检编码,自动地纠正传输中的错误信息,并达到信道编码较低的误码率,实现了网络节点间数据的有效传输.     

物联网在水产养殖环境监测系统中的应用

针对现代水产养殖现状,本文设计了一种基于物联网的水产养殖环境参数的监测系统,在被监测地域布置Wi-Fi热点,检测池水的温度、光照、溶解氧、pH值等参数,并通过Wi-Fi完成数据的无线传输,实现对养殖环境的实时有效监控。同时,应用软件中采用ADO的Command对象及ANSI SQL语句实现对数据库的控制。实验结果表明,Com-mand类的重复应用性比较好,可以把数据库的细节封入SQL里,当数据链表的内容改变时,只要改正SQL语句就可以保证应用程序架构的稳定性。该系统可以实现相应的检测功能,更好的掌握养殖环境,进而及时调整水产环境的各种参数,降低养殖损失,具有重大经济效益。     

无线传感器网络在工业网络中的应用研究

无线传感器网络是新一代传感器网络,具有广泛的应用前景,备受工业界和学术界的关注。文章主要研究无线传感器网络在工业网络中的应用。研究表明,在工业网络中采用无线传感器网络进行监测和控制,不受布线限制,能降低系统安装和维护成本,提供更好的系统性能;目前还有许多关键技术有待解决,无线传感器网络技术的成熟和实际部署将极大地推动工业网络的发展。     

ZigBee无线传感器网络在工业领域中的应用

介绍了工业领域中无线传感器网络的优势,对无线网络技术ZigBee及其相关标准IEEE 802.15.4进行了性能分析和研究,着重探讨了基于ZigBee的无线传感器网络构建及其在工业领域中的应用.     

结合LT码的自适应解调最优解调门限的研究

自适应解调是一种新的传输速率自适应方案,一般都需要结合无率码来使用,以解决解调中的比特删除问题。一种自适应解调方案是计算已调制符号中比特的对数似然比,与预设的解调门限相比较来决定是否解调该比特。解调门限决定了调制的阶数,并对无率码的译码性能有较大影响。文章对结合LT码的自适应解调中解调门限的设置进行研究,找到最优的解调门限。仿真结果表明,在最优门限下,可获得最低的误码率,或者获得最高的传输效率。     

RFID与WSN在物联网下融合研究

随着物联网的应用不断深入,射频识别(Radio Frequency Identification,RFID)和无线传感器网络(Wireless Sensor Network,WSN)技术的兼容问题被提上日程。文章对RFID与WSN的融合技术进行了分析,并探讨了三种融合方式的工作原理,最后提出了两者融合需要解决的关键问题。     

无线传感器网络在面向物联网的智能电网中的应用研究

物联网应用于智能电网是信息通信技术发展到一定阶段的必然结果,而作为电网感知末节的无线传感器网络是物联网的重要依托。本文针对物联网和我国智能电网规划,分析了面向智能电网的物联网网络构架结构,并从无线传感器网络的技术特点出发,分析了无线传感器网络在输电、配电、用电等领域的应用前景。     

一种无线式总线结构的传感器网络研究

针对提高WSN网络寿命的优化设计问题,在网络构建上设计一个新的结构,称为无线式总线结构,此结构旨在缩短传输路径和屏蔽不必要的信息交换,从而节约能量.基于建立的总线圆和传输总线,把信息保存在总线圆上,当需要时再传递到汇聚点.需要传递的信息从传输总线上传递到汇聚点.这样减轻靠近汇聚点的传输点的压力,减少瓶颈点,延长网络寿命.同时在网络重构时,根据混杂信息量方程,提出按信息量的变化率进行重构的策略和方法,保证网络的整体能量平衡消耗.仿真实验给出方法在不同覆盖率的要求下系统的能量消耗和寿命的关系,较之于一些传统网络结构更有效.结果表明无线式总线的构建策略有利于网络调度和延长网络寿命.     

嵌入式无线传感器网络节点设计

在分析无线传感器网络的体系结构的基础上，从硬件设计、软件设计和软、硬件协同设计等几方面对无线传感器网络的节点设计进行了探讨，对链路层和网络层协议进行了研究，并从硬件和软件的角度进行了节点的节能考虑。     

基于传感器网络的分段线性拟合跟踪算法研究

对基于无线传感器网络(WSN)的目标跟踪机制进行了研究,采用一种分段线性拟合的方法对做正弦运动的目标进行跟踪,该方法是利用目标位置历史数据序列建立直线方程,用此直线方程预测目标未来时刻的位置及速度,实现对目标实时预测.仿真试验结果表明,该方法与滑动窗多项式拟合法相比具有计算量小、精度高的优点,更加有利于实现对目标的跟踪.     

基于CACO的WSN中QoS组播路由优化研究

随着无线传感器网络的广泛使用,提出了如何在无线传感网络中实现QoS效率的问题。针对无线传感器网络的动态网络环境和能量约束的问题,在优化网络动态结构的基础上,提出用混沌蚁群算法求解无线传感器网络的QoS组播路由的方法。该算法采用混沌初始化进行改善个体质量和利用混沌扰动避免搜索过程陷入局部极值,求解QoS组播路由速度快,延长了网络寿命。仿真结果表明混沌蚁群算法求解无线传感器网络的QoS组播路由的可行性和有效性。     

传感网中以能量为中心的部分网络编码方案

提出了一种以能量为中心、基于事件驱动,适用于传感网的部分网络编码方案,满足部分节点参与网络编码情况下的高效率、低功耗信息传输.该方案根据传感网中节点的异构性和事件驱动方式的不同,将编码节点分成业务编码节点和能力编码节点,增加了网络编码的鲁棒性,提高了网络编码的效率.仿真结果表明,该方案在能耗、网络吞吐量以及传输延迟方面较传统网络编码方案更优越.     

一种基于移动代理的无线传感网络节点覆盖算法

研究了一种基于移动代理的无线传感网络节点覆盖算法.利用该算法,不需要知道整个网络的拓扑结构,或全局信息就能快速有效地访问整个网络中的全部节点,实现节点覆盖的目的.仿真结果证明,即便考虑节点失效的影响,该算法仍然保证了一定的有效性.     

物联网技术下无线传感器网络在环境监测系统中的应用研究

村镇化导致农业生产规模扩大和农村生活污染加剧,迫切需要通过环境监测技术来监控污染源,控制污染的发生与扩大。以实际需求为牵引,以物联网络技术为基础,设计适合村镇生活环境监测的物联网络架构,实现自适应无人值守能量自供节点系统,提供专用于农药、化肥土壤含量及水污染指标监测的高性价比、方便易用、具有市场推广价值的高集成度、多指标、综合性的传感器模块和无线通信模块,为村镇居民日常生活中污染物的产生、储存、运输和处理处置的全过程控制提供技术支持。     

WSN虚拟骨干构造方法及其洪泛时间同步应用

基于连通支配集构造虚拟骨干网可以大幅度降低无线传感器网络的广播开销和路由操作,分析了TsaiYaopin等提出的连通支配集算法,针对其支配节点可能被多个邻节点覆盖以及闭合环路中支配节点冗余,提出一种改进的连通支配集算法,并构造虚拟骨干网来限制洪泛时间同步协议(FTSP)的洪泛广播。仿真实验结果表明,该算法在通信和计算复杂度不变的情况下支配集尺寸更小,有效地限制了同步过程中的洪泛广播和能量消耗。     

无线传感器网络中一种基于覆盖的环簇路由算法

提出了一种基于覆盖的环簇路由算法CRAC。该算法利用Sink节点以广播环域坐标的方式将网络分为若干环域,并根据应用需求的服务质量计算各环域的覆盖划分以确定轮换簇,各轮换簇交替休眠以降低网络能耗。网络各环域根据能耗均衡方程确定其是否为发送环,将采集的数据并行传送到传输路径后汇聚至发送环,再由LEADER节点发送至Sink节点。仿真实验结果表明,该算法大幅度降低了网络的通信时延和能耗,延长了网络的生存时间,使节点能量均衡下降。