基于Voronoi图的无线传感器网络定位算法优化

无线传感器网络是由具备传感、计算和通信能力的传感器节点组成的多跳自组织网络。定位技术是无线传感器网络的关键技术之一,大多数定位算法都以测距技术为基础。提出了一种基于距离优化的Voronoi图定位算法VB-DR。该算法利用Cayley-Menger行列式的几何应用对节点之间的距离关系进行限制,得到关于测距误差的约束方程并用以优化距离信息。仿真表明,VB-DR算法可以较好地修正测距误差,并解决经典的基于Voronoi图定位算法中存在的定位失败问题。     

多边算法在无线传感器网络目标定位中的应用

目标定位是无线传感器网络最基本的功能之一.多边算法是三边算法的改进算法,该算法的目的是减少目标和节点间距离的误差,以提高定位精度.算法采用更多的传感器节点对目标定位,通过最小二乘算法减小了测距误差,进一步通过加权最小二乘算法减小了监测节点位置误差,实现了无线传感器网络对单个目标的定位.最后将三边算法与多边算法进行比较,仿真结果表明,多边算法降低了测距误差和位置误差,定位精度更高.     

无线传感网络改进APIT定位算法

未知节点定位是无线传感网络中的研究重点之一,目前最常用算法为基于免测距原理的APIT算法.该算法具有通信开销小、硬件简单易实现等优点,但其基本思想为质心原理定位,故定位精度难以提高,特别是当锚节点稀疏时无法定位.针对APIT定位算法无法定位,锚节点三角形不包含待定节点的情况,提出一种改进两点定位法,并与原APIT定位算法相结合,提高了定位精度及未知节点覆盖率.     

无线传感网非测距三维节点定位算法

采用DV-hop算法中距离矢量跳数和平均跳距计算方法,依据几何学原理,引入位置估算偏差值,利用加权质心算法进行位置估算,设计了一种新的无线传感网非测距三维节点定位算法,给出了该算法设计的理论依据和实现步骤．仿真结果表明,作为非测距定位算法,在设定的三维空间中,随机放置40个锚结点,能对所有节点进行定位,并可以达到0.4以下的较高精度,而且通信开销相比于二维定位方法增幅不大．     

基于卡尔曼滤波的WSNs节点定位研究

节点定位是无线传感器网络中的关键技术之一。在采用装备有GPS装置的移动信标-移动机器人、无人机的基础上,将加权最小二乘估计与扩展卡尔曼滤波(EKF)组合,进行未知节点定位。算法首先利用加权最小二乘估计(WLSE),获得无线传感器网络未知节点的初步位置,再用扩展卡尔曼滤波进一步提高定位精度。并且提出了加权因子的确定方法,同时,算法还提出了移动信标位置参与EKF迭代计算的最优排序方案。算法可以实现传感节点的低成本定位,可以达到较高的定位精度。仿真结果显示,算法与目前常用的最小二乘估计相比,未知节点的定位精度有较大的提高。算法应用RSSI测距方式,它还可应用于TDOA,TOA等基于测距的定位算法中,具有较普遍的应用意义。     

基于RSSI修正的近似三角形加权质心定位算法

节点的自身定位技术是无线传感器网络研究的核心技术,具有广泛的应用前景.针对基于RSSI测距技术的节点定位算法存在测量误差相对较大的缺陷,提出一种基于RSSI修正的近似三角形加权质心定位算法.该算法针对RSSI测距易受环境干扰,对测距数据进行高斯拟合和求均值,并以此作为节点的RSSI测量值.在此基础上,利用排序算法对测距结果进行排序,优选信标节点做三角形内点测试,最后采用加权质心定位算法来确定未知节点的坐标.仿真结果表明,改进算法改善了节点的定位精度.     

基于无线传感网的音频编码技术研究

针对单个传感器节点计算能力、存储空间有限,不适应多媒体信息的传输与处理的问题,提出了一些基于无线传感网的分布式音频编码方法,这些音频编码方法能够有效地压缩音频数据,节省无线传输带宽,降低音频编码复杂度,节省节点能量,延长无线语音传感网的工作周期,指出了无线传感网的音频编码技术中需要进一步研究的问题。     

基于种群阈值优化机制的WSN均衡覆盖算法

为解决无线传感网节点部署过程中存在的网络覆盖性能较差、离散节点数量不高等问题,提出了一种基于种群阈值优化机制的WSN均衡覆盖算法.采取定位机制,将传感节点视作可移位的动态粒子,设计了基于种群周期更新机制的定位覆盖方法,以提高节点布撒精度及均衡性.根据粒子的坐标偏移构建迭代裁决函数,将覆盖度较高的节点进行坐标偏移处理,以...     

基于Zigbee技术的医疗监护系统的研究与分析

随着传感器技术,无线通信技术和无线传感网技术的发展,Zigbee技术被用于建立医疗监护系统.本文介绍了Zigbee技术并做了仔细分析,在此基础上提出了基于Zigbee技术的医疗监护系统的解决方案,重点介绍了监护系统中传感器节点的设计方法,该节点由数据采集模块、处理器模块和无线数据通信模块等组成.     

水环境无线传感网中的分布式招募调度算法

针对基于测距的睡眠调度算法(RBSS)招募节点能耗大,导致网络过快失效问题,结合水环境无线传感网规则部署,采用分布式思想,提出一种基于测距的分布式招募调度算法(RBDRS).RBDRS算法采用分布式招募方法,将协作节点招募的任务转移到新招募的协作节点上,均衡网络能耗.招募节点通过测距招募距其最远的邻居节点作为协作节点,协作节点再依次为招募节点招募新的协作节点,直至无法招募到新的协作节点.仿真实验结果表明:与RBSS算法相比,RBDRS算法可均衡网络能耗,延长网络生命周期.     

无线传感器网络自定位算法的研究

针对无线传感器网络节点稀疏时会产生定位盲区的问题,在研究经典AOA(三角测量法)算法的基础上,提出了一种改进的无线传感器网络自定位算法,在节点自身基准线相对于绝对坐标轴夹角已知的情况下,未知节点只需一个邻居锚节点就能实现自定位.仿真实验证明,在节点数相同的情况下,改进的无线传感器网络自定位算法相比于经典AOA算法,有更高的有效定位率和更低的平均定位误差,适用于节点稀疏的网络环境.     

基于半定松弛优化估计的无线传感网络定位

针对复杂环境下的无线传感节点位置定位精度的问题,提出一种基于无迹卡尔曼滤波的半定松弛优化估计（SC-SDP）算法,以实现无线传感器网络中节点位置的准确估计。文章基于半定松弛优化估计定位技术,建立系统模型并将其作为一个优化问题,通过寻找初始非凸目标函数的更低下界来重新阐述优化问题,将非线性和非凸问题分别松弛优化,得到次优化解;采用无迹卡尔曼算法过滤其噪声,获得一个可更准确地捕捉真实均值和协方差的滤波器,并且利用无轨迹转换使高斯输入信号精确到三阶,非高斯输入信号精确到二阶。大量的实验结果分析表明:SC-SDP算法在无线传感器网络的定位误差（RMSE）要优于GM-SDP算法、WLS算法以及CRLB算法的定位误差,提高了无线传感器网络的定位精度;半定松弛化算法的抗干扰性得到改善。     

基于DFD算法的无线传感器网络故障诊断系统的设计

为了更好地了解无线传感器网络节点的分布位置及故障情况,提出了一种无线传感器故障诊断系统的设计方案.该系统采用三边测量法实现了节点的定位,使用DFD故障诊断方法实现了节点的故障诊断,并在.NET框架的智能客户端技术基础上实现了定位信息及故障信息的处理和显示.     

大坝廊道无线传感器网络节点铺设方法

为了满足灌浆工程中智能化监控的要求,了解无线传感器网络在复杂环境下灌浆数据传输的质量情况,对2.4 GHz无线信号在大坝灌浆廊道中的传播特性进行了研究.利用现场实验测试网络性能,指出廊道环境、数据传输时延、多跳跳数及采样率对节点能耗和无线传感器网络链路质量的影响,并提出基于信号强度的、动态n值的线性节点铺设方法.该方法在链路质量降低情况下可通过铺设冗余节点和测试丢包率等方法调整节点位置,使链路快速得到恢复.通过能耗分析、丢包率测试、定位误差测量等实验对动态n值相对于固定n值在数据传输网络中的性能进行了分析.实验证明:在恶劣施工条件下,基于信号强度、动态n值的线性节点铺设方法适用于灌浆廊道通信.     

适于无线可充电传感网络的节点优化部署

针对现有无线可充电传感网络的节点优化部署方法中存在的收信能量估计模型未考虑实际商用天线的定向辐射特征、优化目标未考虑节点部署方式对定位精度和覆盖程度的影响、节点部署方法寻优精度有待进一步提升等问题,研究适于无线可充电传感网络的新型节点优化部署方法.以精确估计收信能量为目标,提出基于双偶极子天线的收信能量估计模型;提出传...     

一种改进的无线传感器网络三维K覆盖控制方法

针对三维无线传感器网络最坏情况覆盖问题,提出一种基于概率和网络最坏情况覆盖的三维传感器网络节点K覆盖方法,该方法先对三维待监测区域以网格划分,然后将前K(K为覆盖度)个传感器节点放置在网格点后,分别求取这K个节点的最大突破路径,在路径的公共点上依次放置传感器节点,直到每个网格点以预设的概率达到K覆盖为止.该方法能够减少网络资源.仿真表明,该方法与原基于概率的K覆盖方法比较,能用较少的节点满足相同的覆盖度.     

网络入侵失稳控制时最优节点选择

针对网络入侵失稳控制时最优节点选择方法一直存在选择不准确、误差大的问题,提出基于能量融合信道均衡与控制簇头竞选的节点选择方法,并应用于入侵后网络失稳控制中.建立无线传感器网络的数据传输和节点分布模型,对网络失稳后的WSN信道进行均衡控制,根据簇头竞选结果控制每代节点的定位误差,降低节点在遭到入侵后的错误选择概率.结果表明,采用改进的选择方法可以提高节点的通信覆盖率,降低了节点的死亡率,提高了失稳控制性能,保障了网络的安全稳定.     

矿井自动监测预警系统的研究

本文提出基于无线传感器网络技术的煤矿安全监测系统,阐述了无线传感器网络体系设计及节点的硬件和软件设计,选择了基于IEEE802.15.4标准的ZigBee技术作为无线传感器网络的通信方案,充分利用无线传感器网络的优点,实现对井下各种环境及生产参数全方位、实时监测,尽可能地减少煤矿安全生产隐患,更好的为安全生产服务。     

无线传感器网络DV-Hop定位算法

定位技术在无线传感器网络应用中起着非常重要的作用,也是具有挑战性的一种技术。近些年来,为了解决节点定位不精确的问题,很多定位算法被相继提出。在无需测距的定位算法中,DV-Hop定位算法利用节点之间的跳距估计传感器节点的位置,受到了越来越多学者的关注,但是这种定位算法本身也存在着一定的不足。针对DV-Hop定位算法的不足,提出了先对未知节点平均跳距进行加权处理,再用修正算法修正节点位置的改进算法。仿真结果显示,改进后的定位算法在一定程度上提高了节点的定位精度,具有很强的应用性。