无线传感器网络非均匀等级分簇拓扑结构研究

网络拓扑结构影响着传感器节点的负载均衡与生存周期,分簇结构是无线传感网络的一种有效地拓扑管理方式。根据血管网络特征以及对构建无线传感器网络拓扑结构的启示,提出了无线传感器网络非均匀等级分簇拓扑结构。分析血管网络结构特征,建立数学模型和网络拓扑结构,对具有压力差的网络节点进行等级标定。根据改进粒子群算法进行非等概率静态分簇,形成不同等级区域具有密度和规模不等的非均匀等级分簇拓扑结构。仿真分析表明,此算法能优化网络分簇,均衡节点能耗,延长网络生命期,避免网络能耗热点问题。     

基于移动Agent的无线传感器网络拓扑发现机制

对监测区域中部署的传感器节点的拓扑发现是传感器网络应用的前提,它反映了传感器网络的监测能力。考虑目前拓扑发现算法中能量消耗过多、网络连通性不强等问题,文中结合移动Agent的特点,提出了一种基于移动Agent的无线传感器网络拓扑发现机制,通过建立数学模型,利用相关邻近图（relative neighborhood graph）理论生成网络拓扑。实验结果表明,基于移动Agent的拓扑发现机制相对于当前存在的拓扑发现算法具有很好的稳定性和良好的节能效果,该算法可以解决节点拓扑请求信息讨多导致过多能量消耗的问颢．     

物联网无线传感器的网络分簇拓扑容错算法

无线传感网络是物联网的核心技术,其由部署在监测区域内大量的廉价微型传感器节点组成.节点除了感测特定的对象,还需要维持互相之间的网络连接.在传感器节点能量受限制情况下,良好的网络拓扑控制方法能够提升传感器网络的生存时间.因此合理地控制网络拓扑结构是当前无线传感器网络研究领域的热点和难点.提出了一种无线传感器网络分簇拓扑容错算法,利用主从簇头方式分摊簇头能量消耗,并采用候选簇头机制解决簇头失败.仿真实验证明该算法不仅具有较低的复杂度和较低的节点平均通信半径,而且具有较好的容错性能和较长的网络生命周期,可显著提高物联网的整体性能.     

可补充结点的无线传感器网络拓扑结构

本文主要是提出一个基于长期监测环境无线传感器网络的路由设计,而能量有限在拓扑设计中是一个十分重要的问题,由于不可补充结点的无线感应网生命周期的延长是有限的,所以一个基于可补充节点的无线感应网拓扑结构很有研究的必要,在本文中,将会提出一个新颖的基本可补充节点的无线感应网拓扑结构,并描述主要算法,最后指出未来的研究方向.     

水下移动无线传感器网络拓扑愈合与优化

为解决水下移动无线传感器网络(MUWSNs)存在的拓扑失效问题,考虑水流对MUWSNs网络拓扑的影响,提出一种水下移动无线传感器网络拓扑愈合算法。采用鱼群算法部署AUVs节点,建立系统的失效感知机制、消息传递机制和移动愈合方案,并在此基础上进一步设计鱼群启发的MUWSNs拓扑优化方案。通过两组仿真实验分别验证了方案的可行性和算法的有效性。实验结果显示,拓扑愈合方案可确保网络对监测事件的覆盖度维持在90%左右,且拓扑优化方案能够进一步提高网络覆盖度。     

基于热点区域场景的传感器网络拓扑控制算法

无线传感器网络具有应用多样性特点,文中基于热点区域场景研究其拓扑控制问题.建立了无线传感器网络拓扑控制通用模型,进行了形式化描述和定义,分析了面向热点区域场景的拓扑控制目标和需求,提出了一种融合功率控制技术和分簇控制技术的混合式拓扑控制近似算法HTCA.HTCA能区分热点区域与非热点区域,在热点区域形成树结构并进行适当的剪接,而在非热点区域形成簇结构,该混合式拓扑结构能有效地降低全局能耗.仿真实验结果表明,HTCA能获得较优的拓扑结构,有效地延长了基于热点区域场景的无线传感器网络生命期.     

无线传感器网络的拓扑控制研究*

讨论了拓扑控制的目标,利用随机图理论研究了无线传感器网络拓扑控制的模型及代表性算法;基于网络结构的不同,分析和比较了无线传感器网络中各种拓扑控制机制的特征;深层剖析了无线传感器网络拓扑控制与连通、调度之间的关系;最后对拓扑控制亟待解决的问题进行了总结和展望。     

基于无线传感器网络拓扑的研究与设计

网络拓扑的研究是未来WSN发展的方向和目标。本文通过对无线传感网zigbee协议、节点组网及网络拓扑等内容的研究,运用无线传感网协调器节点组网并且作为嵌入式网关与上位机PC进行串口通信,实现拓扑结构的GUI显示。本文设计实现了一种节点网络拓扑可视化的方法,用图形描述节点之间抽象的拓扑结构,对网络的稳定性和多跳性进行研究。同时,本文对节点设备的温度、节点电压、RSSI的采集,实现网络中节点状态实时监测以及网络寿命的评定,对于研究高效、稳定的网络拓扑结构有着重要的意义。     

Ad hoc网络拓扑发现算法综述

Ad hoc是一种无线自组织多跳网络。采用无中心的分布式控制,无线节点或终端相互合作而成,独立于固定的基础设施。各节点平等、无中心,动态拓扑。网络拓扑对网络规划、仿真、管理都有非常重要的意义。针对Ad hoc拓扑结构频繁、快速变化的特点,本文主要提出了N种移动自组网络拓扑发现的算法,并基于笔者的实践提供了一个简单的算法实现,该算法主要针对同一个管理机构下的IP网络的拓扑自动发现,更复杂的拓扑发现算法可在此基础上进一步扩展。     

一种面向目标跟踪的无线传感器网络拓扑结构

本文通过优化拓扑结构来延长网络的生存期.首先将节点分成三类,然后将其与基于地理位置的分簇拓扑算法有机结合,形成一种新的面向目标跟踪的无线传感器网络拓扑结构.对该拓扑结构进行实验仿真显示其在目标跟踪领域的应用是有效的.     

传感器网络多密钥空间q复合密钥管理方案

无线传感器网络密钥管理研究,目前大都着眼于平面拓扑结构。但随着无线传感器网络规模日渐扩大,层次拓扑结构正成为主导。为此,提出了一种适用于分层无线传感器网络的多密钥空间q复合密钥预分配方案。通过安全连通性和节点抗捕获性分析表明该方案可在保证节点间安全连通概率的基础上,提高网络的安全阈值,提升网络的抗攻击能力,增加网络安全性。     

无线传感器网络的一种数据管理底层协议

以数据为中心(data-centric)的数据管理是当今公认的无线传感器网络数据管理模式,由于其通讯量小、可扩展性好、适应网络规模和拓扑变化等优良性能而受到日益广泛的关注。提出一套适用于无线传感器网络的数据管理底层协议,其基本功能是利用传感器节点的数据通讯和存储能力,使某区域的数据(包括历史数据)总保存在离该区域最近的传感器节点中,而不随最初采集该数据节点的关闭或移动而丢失或移动。该协议在网络中建立起的结构稳定性,使网络中的数据查询过程避免了因网络拓扑的动态变化造成的访问中断和路由更换,为以数据为中心(data-centric)的数据管理的可靠实现提供了支持。     

无线传感器网络管理技术

无线传感器网络是一个资源受限、应用相关的任务型网络,与现有的计算机网络有显著差异。现有的网络管理不再适用于无线传感器网络,面临着诸多新的挑战。首先简要介绍了无线传感器网络管理的技术背景,并结合无线传感器网络自身的特点,给出了相应的无线传感器网络的管理技术应具备的特征等。然后提出了一个通用的无线传感器网络管理框架,并对其中的各管理内容及研究进展进行了详细论述。最后探讨了无线传感器网络管理领域面临的公开难题,并针对目前发展现状提出了今后的研究方向。     

应用移动Agent的无线传感器网络能量管理机制

鉴于无线传感器网络能源受限的显著特征,有必要讨论其有效的能量管理机制。目前,大多数研究成果仅考虑到拓扑控制、路由、数据融合等某一方面的节能问题,往往缺乏对网络活动整体能耗的测控,因而缺乏完整性。本文应用移动Agent技术,从多个角度探讨了传感器网络的节能问题,包括拓扑和簇的生成、数据采集等。提出了若干基于移动A-gent的能量管理算法,并通过仿真实验和算法性能比较,立足于平均能耗、通信流量和负载、网络生命周期等几个方面,分别总结了其优缺点及可行性。     

移动低占空比无线传感网中数据收集的研究进展

移动低占空比无线传感网(Mobile Low-duty-cycle Wireless Sensor Networks,MLDC-WSN)是一种新型的传感器网络,它能克服传统无线传感网络(WSN)中仅考虑静态网络、网络能耗大等问题。但是,MLDC-WSN的新特性给数据收集应用带来了新的挑战,例如:移动性会导致网络拓扑结构不断改变,造成网络连通性不稳定;节点的苏醒时间短,造成通信延迟大。针对MLDC-WSN中数据收集的研究现状进行了分析和对比,分别从节点移动性管理、节点睡眠调度、数据收集协议等3个方面进行了综述。此外,还总结了该领域中待解决的重要科学问题,并对未来的研究方向进行了展望。     

Network resource management mechanisms in SDN enabled WSNs: A comprehensive review

Wireless technologies usually have very limited computing, memory, and battery power that require the optimal management of network resources to increase network performance. The optimization of these network resources provides an efficient network topology, traffic control, routing, and data aggregation. This study presents a qualitative and quantitative investigation to evaluate the efficient network resource management mechanisms for software defined wireless sensor networks (SDN-enabled WSNs) from the beginning of network design to reliable data delivery. In this paper, a taxonomy of network resource management research studies is proposed. A detailed analysis of SDN-enabled WSNs architecture, SDN controllers, topology discovery, routing approaches, flow rules installation, and data aggregation is also discussed. Furthermore, the comparative analysis of resource provisioning methods along with various simulation tools is presented. Moreover, this review outlines open research challenges and prospective future directions for network resource management in SDN-enabled WSNs.     

网络拓扑自动发现算法的研究

在不断发展的网络中,网络拓扑结构是很难确定的,而这些信息对网络管理却是至关重要的;传统的拓扑发现算法大多是基于SNMP的,但是SNMP协议并不是通用的,有的主机可能不支持此协议;为了完整而准确地确定网络的拓扑结构,提出了几个探索性的算法,可以发现Internet骨干的拓扑结构和局域网内部的拓扑.     

平均度约束的无线传感器网络拓扑控制

拓扑控制是无线传感器网络中最重要的技术之一.大规模随机部署的无线传感器网络节点,在满足无线传感器网络拓扑连通性的前提下,如何保证网络结构的稀疏性是一个亟待解决的问题,目前已有的研究结果表明当节点密度较大时,得到的网络拓扑复杂,计算路由将严重消耗节点资源.文中提出了一种平均度约束的无线传感器网络拓扑控制,通过增加节点通信半径,约束节点的平均度来解决网络的连通性与网络拓扑的稀疏性之间的矛盾.数值模拟表明:通过平均度约束的无线传感器网络拓扑控制,可减少网络中选出的工作节点数,保证了网络的稀疏性,简化了路由的复杂度,从而延长了网络的生存周期.     

基于分簇无线传感器网络密钥预分配管理方案研究

针对无线传感器网络节点计算和存储能力有限,能量受限等特点,提出了一种新的分簇传感器网络密钥预分配管理方案KDNKPD。该方案借助于Blundo二元多项式函数和密钥分发节点建立节点与簇头间的安全通信,能够适应簇首节点的按轮选举并解决了Blundo方案的安全问题。通过安全分析与性能分析比较和仿真实验表明,该方案提高了网络的安全性,减少了传感器节点的存储开销和计算开销。