传感器网络中基于预处理证据理论的数据融合

在无线传感器网络中,多个传感器节点对于同一个目标的识别结果经常会发生冲突。使用基于D-S证据理论的数据融合方案可以较好地解决这一问题。然而,采用D-S证据组合公式计算融合结果,随着可能的目标身份的增加,计算量会迅速增长。针对传感器节点有限的处理能力和节点的决策数据具有高冗余性的特点,提出通过预处理来减少计算时需要处理的目标身份的个数,减少了计算量;并通过一致性检验排除了误差较大的数据,从而使得决策结果更准确。     

低能耗无线传感器网络路由协议研究

针对LEACH协议生成非均匀的簇造成能量损耗的问题,提出一个基于节点剩余能量和地理位置,用于分层次均匀成簇和建立备用簇头以减少反复成簇频率的路由协议LEACH-EP。仿真实验证明,该协议在节点初始能量和网络规模相同的条件下,消耗的能量要远少于LEACH协议,节点生存时间更长,更适用于大规模无线传感器网络的低能耗路由协议。     

无线传感器网络局部协同定位算法

针对无线传感器网络中距离定位算法精度和覆盖率低的问题,提出了局部协同定位算法(LCLA)。该算法通过对节点路径损耗指数的局部计算,将通信中受到环境或者障碍物影响的锚节点判定为无效锚节点;同时引入协同定位思想,将满足误差要求的已定位节点升级为锚节点,并参与其他未知节点的定位,以提高定位的覆盖率。节点定位时,若收到多个锚节点信号,优先选取初始的有效锚节点对其进行定位;当有效锚节点个数不足以定位时,再选取升级后的锚节点,以减少累积误差,提高定位精度。仿真结果表明,局部协同定位算法在定位覆盖率和精度方面优于改进的接收信号强度指示(RSSI)定位算法、多维尺度分析(MDS-MAP)算法和协作定位算法。     

应用于桥梁监控的无线传感器网络MAC协议

为保证监控桥梁任务的实时性,提出了一种多优先级多信道的无线传感器网络MAC(MPMC-MAC)协议。MPMC-MAC协议结合节点接收的数据类型和节点发送信息频率为其分配优先级,再根据优先级及信道状况对节点进行信道分配,以确保优先级高的节点优先发送数据。当信道冲突或节点通信受到干扰导致信息需要重传时,采用信道再分配技术。该技术主要根据节点的优先级、节点的剩余能量及其重传次数重新对节点分配信道,保证了信道分配的公平性。另外,该协议通过动态调整节点的活跃周期和睡眠周期的时长以节省能量,并减少传播时延。仿真结果表明,MPMC-MAC协议在网络吞吐量、平均传播时延以及节点的能量消耗等性能方面均优于Hybrid MAC(HyMAC)、Zebra MAC(ZMAC)及IEEE802.15.4 MAC协议。     

太比特核心路由器及其关键技术的研究

随着Internet的应用迅猛发展,主干网络上的信息流量急剧增长,对太比特(Terabit,即10^32 bit)核心路由器有迫切的需求,研究和开发太比特核心路由器已成为热点．综述了近年来在太比特核心路由器方面研究的最新成果,介绍了太比特核心路由器的新功能,并对新一代超高速太比特核心路由器的分布式体系结构进行了分析和研究,重点讨论了可扩展的多维交换结构．文中详细叙述了太比特核心路由器的关键技术,其中包括高速背板、高密度接口、路由表查找、数据包分类、资源管理、高性能核心路由器操作系统和核心软件以及QoS保证．最后,对太比特核心路由器技术的发展趋势进行了展望．     

纳米TiO_2修饰的涂碳型PVC膜汞离子选择电极的研制与应用

制备了以纳米TiO2为修饰剂的涂碳型PVC膜汞离子选择电极,并用于汞离子的测定。对比裸碳电极、普通涂碳型汞离子选择电极和纳米TiO2修饰的涂碳型PVC膜汞离子选择电极在1.0×10-3 mol/L铁氰化钾溶液中的循环伏安图,发现纳米TiO2修饰的涂碳电极的氧化还原峰电流明显增加,且可逆性良好。对比普通涂碳电极和纳米TiO2修饰涂碳电极的响应曲线,发现纳米TiO2修饰涂碳型汞离子选择电极的Nernst响应范围更广,为1.0×10-2~1.0×10-6 mol/L,级差为30mV/pC。而且,纳米TiO2修饰涂碳型汞离子选择电极比普通涂碳电极的pH值范围更广。此外,与普通电极相比,修饰电极的检测下限更低,为4.5×10-7mol/L。常见的离子如Cu2+、Cd2+、NH4+、Zn2+、Cl-、Ca2+、Fe3+、K+、Na+、I-、Fe2+、Mg2+、Al 3+、SO42-、CH3COO-、NO3-等的选择性系数均小于0.01,在室温下电极的使用寿命约为3个月。电极用于电位分析法测定实际污水样品中汞离子,测定结果与原子吸收光谱法结果相一致,相对标准偏差为1.9%~2.4%。     

基于无线传感网的海洋监测节点定位算法

针对应用于海洋监测的无线传感器网络,提出了一种基于蒙特卡罗算法的节点定位算法。该算法根据海洋中洋流在某一时间段内线性运动的特性,通过引入符合海水运动规律的角度来提高节点在位置预测阶段的精度;并根据节点感知压力的大小来确定预测坐标的置信度,以对预测坐标进行修正,进而得到最终的预测结果。仿真结果表明,该算法比传统的定位方法在不同的锚节点密度、节点密度、节点运动速度和时间等条件下都表现出更好的性能。