Linux操作系统的蓝牙应用设计与实现

蓝牙技术是一种短距离、低成本的无线通信技术,是一种能够实现语音和数据无线传输的开放性全球规范,为固定与移动设备通信环境建立一种连接方式.本文在Linux操作系统下,设计并实现了一个典型应用--文件传输模型,同时给出了传输过程的流程.测试结果表明,该系统具有良好的可靠性、可用性和可移植性,支持蓝牙产品的开发.     

无线传感网中基于均方差赋权法的路由协议

针对节点随机分布的无线传感器网络中,节点能耗不均衡的问题,提出了一种基于均方差赋权法的路由协议(MSDRP)。首先,提出了一种节点邻域划分模型,根据该模型在节点邻域内确定一个参考点,利用参考点建立邻节点距离路由度量,将此度量作为节点的评价指标。然后,将均方差赋权法引入到路由协议中,通过综合考虑节点的剩余能量、节点的距离度量、节点的链路质量和节点的负载,根据指标数据的离散程度对各指标权值进行动态调整。最后,利用目标函数对指标进行加权求和计算,选择目标函数值最大的节点作为下一跳,建立路由路径。在仿真平台 OMNeT+++和实际环境下进行了实验和测试,与RPL和EB-RPL协议相比MSDRP协议的网络生命周期分别延长了55.56％和 20.69％,节点剩余能量标准差分别降低了51.11％和33.33％,节点丢包率分别降低了75.3％和55.6％,节点平均端到端延迟分别减少了63.5％和42.6％。结果表明:MSDRP协议能够有效延长网络的生命周期,均衡节点能耗。     

无线传感网中节点的协同过滤定位算法

针对无线传感器网络迭代定位算法中节点定位精确度低的问题,提出了协同过滤定位算法(Cooperative Filter Localization Algorithm, CFLA)。该算法对周围只有两个信标节点的未知节点进行定位时,产生出未知节点的两个候选点。为了精准高效地判定出候选点,引入两种协同过滤定位模型。模型一,通过选择出合理的参考节点,利用该参考节点与未知节点的协作进行候选点的过滤。模型二,利用该模型中可以直接通信的未知节点之间的相互协作,判定它们之间的测距与它们的候选点间的欧式距离之间的关系过滤出精度高的候选点。仿真结果表明,在相同的网路环境下,CFLA算法在能量消耗上低于SL-n和RAMP;在信标节点占比为8%时,该算法的定位误差比SL-n算法减少了14.7%,比RAMP算法减少了9.6%,有效地提高了节点的定位精度。     

基于移动性能计算的MAP分级选择算法

研究分级移动IPv6协议中移动节点的移动性能和数据通信情况对移动锚点（MAP）选择机制的影响,将MAP按覆盖范围分成不同等级,提出了一种通过计算移动节点的移动性能和数据通信量,使移动节点按照移动性能的升降和通信量的变化,动态选择不同MAP级别的机制,达到减少移动节点的切换次数和均衡MAP之间负载的目的。模拟实验证明动态选择MAP级别的机制,减少了绑定更新消息,并在MAP的负载均衡方面取得良好的效果,达到了减少移动节点的切换次数和均衡MAP之间负载的目的,优化了移动节点的移动切换过程,是一个适应性很强的分级选择MAP的机制。     

基于空间分辨率的无线传感网节点调度策略

节点调度策略是解决无线传感器网络(WSN)能量受限和覆盖高度冗余的一种有效方法,但在节能的同时又必须满足覆盖率的需求。针对随机调度中的能量消耗不均衡且使用不合理等问题,提出一种基于空间分辨率的节点调度策略。该策略通过控制区域中的活动节点数来保障网络的覆盖率要求,并利用剩余能量来均衡化各节点的能耗。同时借助邻居节点保障机制,一方面关闭休眠节点的实时监听,减少不合理的能耗;另一方面缓解节点轮休时可能出现的覆盖漏洞问题,有效保障网络覆盖率。仿真结果表明,该策略在网络覆盖率、生存期以及节点间的能耗均衡度等方面的性能表现优于Gur Game等调度算法。     

交通监控中基于模糊聚类的无线传感网MAC协议

针对交通监控中突发数据实时性问题,提出一种基于模糊聚类的媒体访问控制（FC-MAC）协议。该协议采用时分多址（TDMA）和改进的载波监听多路访问冲突避免（CSMA/CA）交替工作的方式,既保证了普通周期数据的传递,又增强了突发数据的实时性。在CSMA/CA阶段,提出模糊聚类分析的方法,根据因素向量聚类簇内节点,使节点突发数据具有不同的优先级,优先级高的突发数据更早接入信道完成传输;同时,根据该协议的时隙分配策略,提出一种基于分层随机延迟的方法,减少同一时段内竞争接入Sink节点的簇头数量,降低簇头节点之间因退避而产生的数据延迟。仿真结果表明：FC-MAC在能量消耗上介于混合型Z-MAC协议与调度型S-LMAC协议之间;在突发数据平均时延减少的情况下,网络吞吐量比Z-MAC提高了11.2%,比S-LMAC提高了21.3%,并且对网络业务流量具有更好的适应性。     

超临界流体分离与制备天然VE的研究

以大豆油脚为原料,采用酯化反应和超临界CO2萃取方法,进行了天然VE的提取研究。通过正交试验方法对脂化反应和超临界CO2萃取工艺进行优化,得到最佳工艺条件。     

一种基于双令牌的蓝牙调度算法

调度算法是短距离无线通信技术的主要问题。蓝牙网络中使用的Round Robin (RR)轮询调度算法严重影响了系统的性能,本文针对这个问题提出了一种改进的蓝牙调度算法——双令牌随机(DTPR)轮询算法．此算法有两个重要特点：一是访问采用随机次序解决从设备之间的不公平性;二是采用优先级调度策略,对拥有令牌的主从设备对进行调度,缩短了轮询周期。并对本文提出的算法与现已提出的算法进行了仿真实验,结果表明,本文提出的算法在系统的吞吐量、传输时延和公平性方面都优于现有的其它算法。     

基于实用拜占庭容错的改进的多主节点共识机制

针对实用拜占庭容错（PBFT）共识协议通信复杂度高导致的共识效率低、单一主节点发生故障或存在拜占庭行为时会导致共识过程停止的问题,提出了改进的多主节点实用拜占庭容错（IMPBFT）共识机制。首先,通过节点的共识轮数、存在拜占庭行为的共识轮数以及节点被赋予的优先值,计算出节点的有效共识轮数,再依据有效共识轮数的大小选出多个主节点。其次,对原共识机制进行改进,使所有节点利用改进的机制进行共识。最后,引入流水线来实现IMPBFT共识的并发执行。在进行流水线操作时,不同轮共识的多阶段消息统一签名,并且不再使用固定周期来控制流水线。理论研究和实验结果表明,IMPBFT的多主节点结构相较单一主节点的共识结构更加安全稳定;与平方级通信量的PBFT和信用委托拜占庭容错（CDBFT）共识相比,IMPBFT将通信量降至线性级;在交易吞吐量、扩展性和交易时延方面,IMPBFT的性能要优于PBFT和CDBFT;使用“多阶段消息统一签名、无固定周期”流水线的IMPBFT,比未使用流水线的IMPBFT在交易吞吐量上提高了75.2%。     

移动自组织网络下的基本蚁群路由算法

针对移动自组织网络资源受限的特点和目前已有的蚁群路由算法比较复杂的问题,提出一种基本蚁群路由算法。通过对蚁群路由流程的分析,只维持基本的蚁群路由机制,不增加额外开销。详细讨论算法中信息素更新和信息素使用两项关键机制,并且通过模拟实验分析它们对性能的影响。实验结果表明,该算法能够以很低的开销取得与其他路由协议相近的性能。