基于最小二乘与D-S证据理论的WSN层次式数据融合算法

无线传感器网络中,数据融合技术是降低网络数据通信量、节省节点能耗和延长网络寿命的重要措施之一。为了在兼顾降低数据量的同时提高对事件的识别精度,提出了一种基于最小二乘法和D-S证据理论的层次式数据融合算法。算法在Sink节点上,以最小二乘算法融合从传感器节点上传的数据,降低了Sink节点与监控中心的通信量;在监控终端上采用D-S证据理论建立识别框架,通过证据的不断积累,提高了事件的识别精度。     

时间异步无线传感器网络的目标跟踪动态成簇算法

为了解决时间异步无线传感器网络在目标跟踪时的节点协作管理和跟踪时间配准问题,提出了一种适用于时间异步条件下目标跟踪的动态成簇算法。该方法通过分析目标的无线信号强度和各节点至目标的距离来动态组建跟踪簇,然后依据目标及簇头的通信距离对簇头射频信号的覆盖区域进行功能划分,实现节点对目标的协作跟踪,同时以簇为跟踪时间的计算单元,通过簇内计时和簇间贯序传递的方法实现跟踪时间的配准。仿真实验表明,该算法进行目标跟踪时能有效均衡网络能耗,且具有较好的跟踪精度和系统鲁棒性。     

一种通用的无线传感器网络监控平台

获取和处理传感器节点采集的各种信息,并实现监控信息的实时显示是无线传感器网络成功应用的关键.阐述了如何获取传感器节点信息,在此基础上构建了一种基于C/S模式双层软件架构的无线传感器网络监控平台,并采用多线程和模块化技术实现了该平台.在自主研发的节点上应用表明:监控平台能快速显示监控区域的实时信息、节点状态及实现移动目标的定位和跟踪,平台操作简便,稳定性高,通用性强.     

基于节点信任值的无线传感器网络安全路由

提出一种基于节点信任值的层次型路由算法以提高无线传感器网络数据传输过程中的路由安全。该算法根据节点网络行为定义了多种信任因子,并采用加权平均的方法进行信任计算;结合信任值、密集度和节点间距离进行路由主干节点的可信选举;利用信任值排除恶意节点,建立安全可信的层次路由。实验和仿真结果表明,该算法能有效评估节点的信任值,避免了低信任值节点参与网络数据转发,解决了节点失效或被俘获所导致的层次路由安全问题。     

基于集合属性和优先度的D-S证据决策方法

为了降低利用D-S证据组合结果进行决策的风险,提出了一种基于集合属性和优先度的证据决策方法,将决策问题分解成精细信度区间的构造和比较两个层面.在构造层面引入集合的不确定性测度和焦元间属性支持度,获取基元命题的精细信度区间值;在比较层面引入优先度评价各命题的精细信度区间,然后在优先度排序的基础上构建了证据决策模型.该方法的特点在于以区间值作为决策依据,充分利用了信度区间所蕴含的信息.实验分析结果表明,该方法是合理、有效的,克服了其它单点值D-S证据决策方法所存在的误决策或不做决策的问题.     

RF MEMS器件时变结构电磁特性数值计算方法

准确掌握射频微机电(RF MEMS)器件的电磁特性是WSN节点射频收发前端设计可靠与否的关键,为解决RF MEMS器件时变结构的电磁特性数值计算问题,建立了RF MEMS器件垂直运动结构的机电耦合模型,实现了模型的时域离散,在时域有限差分的基础上,提出电(磁)介质参数插值的新思路,详细阐述了线性电(磁)介质参数插值法的基本思想,并推导了一维线性插值的计算公式.仿真实验结果表明,该计算方法具有易实现、速度快、效率高的特点.     

介质层充电对电容式RF MEMS 开关的影响

电容式RF MEMS开关介质层电荷累积被认为是导致开关失效的主要原因.基于电容式RF MEMS开关工作过程中电场强度的变化,分析讨论了累积电荷的来源,并推导出相应的计算公式.对于随机性较大的界面极化问题,根据理论计算公式,提出从工艺上减小极化现象发生的解决方案.在讨论影响介质层电荷注入各种因素及相互之间关系的基础上,建立了基于电荷累积的开关寿命预测模型.     

基于CAN总线的无线传感器网络测试系统设计与实现

为了对无线传感器网络在实际环境下进行综合性能测试,设计了一种无线传感器网络测试系统;各测试模块挂载到CAN总线上,有利于数据的快速传输,增加了可测试节点的数量并提高了数据传输的实时性;提出一种动态优先级方案,解决了静态低优先级节点竞争不到CAN总线造成的数据拥塞;针对无线传感器网络节点数量大、烧录效率低的特点,利用MSP430的Bootstrap Loader特性,实现了对WSN节点的并行程序烧录,提高了烧录效率;此外,还支持对WSN节点的电源控制、能耗测试、程序调试及状态查询。实验数据表明,该测试系统满足无线传感器网络的测试要求。