一种安全Ad hoc网络按需路由策略

为保证机密信息在可信的Ad hoc网络路径中传输,需要在存在弱信任关系的Ad hoc网络节点间建立安全可靠的路由．根据Ad hoc网络的独有特性,提出一种安全按需路由策略,按这种策略建立起来的路径可以确保消息可靠传输．由分布式CA认证网络中节点的身份,运用Hash函数完成数据的单向生成,根据Diffie-Hellman密钥交换算法生成节点间的对话密钥．安全按需路由的生成由路由请求和路由响应两阶段完成．通过安全按需路由策略在Ad hoc网络中建立起节点间的安全通信路径,策略中关键节点的身份被隐藏,只有最优路径上的节点能获得完整路由信息．一个公开的单向哈希函数可以认证形成的路由信息,并使用高效安全的密钥交换算法进行秘密信息交换．安全路径建立起来后在其上就可以实现信息的可靠传输．安全按需路由策略的提出是建立在原来成熟的按需路由策略上的,引入的各种技术手段易与本策略结合,所以本安全按需路由策略具有可行性,能保证信息安全传输．     

考虑节点间强弱关系的突发事件信息传播网络分析

[目的/意义]新媒体技术的飞速发展使得社交媒体平台成为信息传播的主要载体。运用社会网络分析法研究微博舆论场中突发事件信息传播结构及传播模式,为政府高效应对突发事件危机提供理论支持。[方法/过程]以“唐山烧烤店打人事件”为例进行微博数据采集,构建具有节点间强弱关系的信息转发网络,运用社会网络分析法分析信息转发网络的用户属性、节点属性、网络属性和传播属性,探讨节点间强弱关系在突发事件信息传播中的作用规律。[结果/结论]1）网络用户的性别、活跃度、地域等因素影响用户传播力;2）核心节点的作用尤为关键,他们在传播链条中起到“桥梁”的作用,弱关系和权威关系的传播主要集中在少数核心节点之间,而强关系的传播路径较为分散;3）突发事件信息传播网络具有较高的传播效率,且呈现出稀疏的特征;4）整个信息传播过程中仍以弱关系传播为主,权威连接在信息传播的各个阶段均发挥重要作用,而强连接的作用主要集中于信息传播的初始阶段。研究结果为相关部门制定有效的突发事件传播和引导策略提供了支撑。     

基于认知无线电的 MANET网络中虚拟骨干网的建立

将认知无线电技术融入MANET网络,利用认知节点的频谱感知功能,实施基于动态信息的簇首和网关选择.以簇首为锚点,通过选择受主用户影响较小的网关节点寻求连通支配集,建立虚拟骨干网.由此生成的虚拟骨干网以簇首为接入点,簇首间的网关承担簇间连接功能.基于权值比较,通过对主用户的位置感知,划分认知节点的空间分布区域并赋以不同的权值设计,实现对网络的分区处理,一方面维持运动中的分簇相对稳定,另一方面减少干扰链路存在的概率.最后通过仿真分析进行了算法的有效性验证.     

一种基于邻居节点间相互影响的谣言传播模型

目的 针对信息爆炸下社交媒体,特别是线上媒体网络信息传播的新特点,建立模型进行仿真研究并分析考虑邻居节点间相互影响对谣言传播的速度和范围的影响.方法 在传统SIR模型基础上,结合目前社交网络特点,构造包含4种节点的SIRA模型.考虑到邻居节点的相互影响,通过定义2个概率函数,对SI-RA模型作了改进.得到考虑邻居节点权...     

基于改进蚁群算法的智慧农业无线传感器网络路由优化研究

为了提高智慧农业无线传感器网络路由的生存时间,节点能量消耗相对均衡,采用改进蚁群算法。首先建立无线传感器网络模型和约束条件;接着通过消耗能量预测节点传输能力,剩余能量、过载区域以及覆盖冗余度构成适应度函数;然后改进蚁群算法,包括基于最佳路径的目标函数值信息素分配策略,二点交叉算子对信息素分配策略对应的任意2个网络节点序列进行优化;最后给出无线传感器网络路由优化流程。试验仿真显示本研究算法使无线传感器网络路由的节点间剩余能量差异性最小,网络生存时间较长,不同节点数接收数据包平均剩余能量较多。     

面向新疆平原灌区的LEACH路由算法研究

已研究的无线传感器网络系统多使用于温室大棚、中部平原等环境中,并采用LEACH路由算法均衡网络能量,以达到延长网络寿命的目的;这些网络中节点与节点之间的距离较近、面积规模较小、每个节点能量相对充足,因此在使用LEACH路由算法时不容易出现因选取簇头不当、节点能耗过快而产生网络空洞等问题;但在新疆平原灌区中进行无线布网时,因硬件成本有限、地理环境复杂等各种因素的限制,导致部署出来的无线传感器网络是一种典型的Zig Bee广域网,该网络中节点与节点间距离较远,不同节点之间传输信息时能量消耗过大,因此当网络中选举不当节点作为簇头时会因该节点能量消耗过快而产生节点失效的问题,产生网络空洞现象;本文针对这种现象,在面向新疆平原灌区网络这一限制区域中,联合节点距离、密度及剩余能量提出了一种的改进型LEACH算法,该算法针对传统LEACH算法在随机选取簇头过程中的缺点,在簇头选取过程中,首先将网络按照终端节点与基站之间的距离等级划分为多个区域,使得距离基站越近的节点成为簇头的概率越大,然后通过各个区域中节点密度和剩余能量因素将适合的节点选举为簇头,提高网络利用率,解决网络空洞问题,延长网络生命周期。采用Matlab软件对改进算法进行仿真,实验结果表明在节点稀疏的网络中改进后的LEACH算法比传统LEACH算法的网络寿命提升了16%,且可以满足新疆平原灌区中广域网络要求,减少了网络空洞问题的产生。     

能量非均衡节点在无线传感网络立体空间的LEACH路由研究

针对无线传感器网络中节点初始能量不均匀且工作在立体空间中的网络分布问题,建立了整个无线网络数学模型,介绍了该数学模型中节点与节点间的能量扩散模式,并针对该模型研究网络中节点数据传输的能量消耗形式,给出了基于节点能量消耗模型网络中要选举的最佳簇头个数。通过分析LEACH算法和网络特性,提出了对LEACH算法的改进算法,并利用MATLAB对改进算法进行了仿真。结果表明,改进算法使网络所消耗的能量在节点间分布更加均匀,延长了网络的稳定周期。     

无线自组织网络覆盖网络资源发现算法研究

从无线自组织网络特点及其资源发布并发现的特性出发,提出了分布式的覆盖网络资源发现算法PARD.PARD以哈希资源名称作为路由地址,利用覆盖网络技术,使资源信息分布存储在多个节点上,提高了整个网络的负载均衡能力.通过代理及本地技术,使得对1个附近节点的资源查询尽量不需和远端节点通信,最大程度地避免了全网范围的信息洪泛,有助于网络的扩展和管理.实验结果表明,PARD算法具有良好的稳定性和可扩展性,与Broadcast算法相比,PARD算法能有效的降低网络流量,提高了网络的效用和性能.     

随机—择优网络的结构控制及其传播阈值研究

建立一个综合研究随机网络特征和无标度网络特征的随机—择优统一演化网络模型,在该模型中引入参数p,其表示新节点与旧节点进行随机连接的概率,而1-p为新节点与旧节点进行择优连接的概率,p的变化范围在0~1之间。当p=0时,网络的临界传播阈值为0,而当p0时,网络的临界传播阈值为正值。对该模型的分析和研究一方面揭示了网络结构演化的微观动力学机制,另一方面为优化网络结构设计和控制病毒传播提供了依据。     

基于无线传感网络的航标系统节点定位研究

为了将海上交通信息的采集、处理、传输通过无线网络进行互联,实现航标的数字化、信息化、网络化,提出一种应用加权最小二乘法和卡尔曼滤波相结合的RSSI定位优化算法,实现网络节点定位.仿真结果分析表明：该算法适用于航标系统的节点定位,定位精度满足要求.     

基于极限学习机的农业传感网络节点硬件故障诊断

针对农业传感器网络节点部署于恶劣环境时容易造成节点出现各种故障,导致网络无法完成监测任务的现象,提出一种基于极限学习机的农业无线传感器网络节点硬件故障诊断方法,详细阐述传感器节点的故障原因及分类,同时叙述了极限学习机的基本原理。利用极限学习机学习时间短、参数设置少、泛化能力好等特点,将采集的节点硬件故障样本数据引入训练好的极限学习机中,实现对节点各种硬件模块故障的识别。通过与BP(back propagation)算法、改进的径向基函数(radical basis function,简称RBF)算法和粒子群算法进行试验对比分析可知,本研究算法的故障诊断精度比其他3种算法分别高14.8、9.6、5.8百分点,能较好地适用于无线传感器网络(wireless sensor networks,简称WSNs)节点硬件故障诊断。     

基于路灯单灯状态监控的无线链状网络路由算法的研究

基于路灯单灯状态监控的无线传感器网络应用,针对链状网络节点负载不均衡和网络节点能量有限的问题进行分析和研究,提出一种适合该应用的新型路由算法,这种新型路由算法根据网络节点可通过功率控制来调整通信距离的前提下,合适的数据传输路径被每个传感器节点选择,使整个网络达到能耗节省,负载均衡的目的。通过仿真验证这种新型路由算法有效地平衡了网络负载,使网络能量节省,网络生命周期提高。     

基于动态综合评价的无线传感器网络数据转发算法

为了延长无线传感器网络的生存周期,必须在传感数据转发过程中尽量均衡节点能耗。利用动态综合评价有效转发节点的多属性信息来进行下一跳节点的选择,通过最优邻居节点转发传感数据可以达到网络数据流量分配合理和能耗均衡的目标。仿真实验表明,提出的算法较同类算法在均衡节点能耗和延长网络生存周期方面具有一定的优势。     

基于复杂网络的信息传播趋势研究

基于复杂网络理论,农民或农业生产机构视为节点,指出国内农业信息传播的关键问题,分析了农业信息特点及传播趋势,阐述复杂网络模型,讨论了复杂网络环境下农业信息传播机制,强调了复杂网络应用在农业信息传播网络的有效性。     

一种能量有效的无线传感网络节点跟踪算法

针对无线传感网络能量有限的特点,提出了一种能有效节约能量的节点跟踪算法.算法首先采用无迹粒子滤波算法(UPF)及后验卡尔曼滤波获得当前时刻节点状态估计,并采用高斯混合模型拟合当前状态,然后将此模型参数传递给下一个传感器节点,下一个传感器节点再利用这些参数更新后验分布,估计下一时刻的节点状态.这样可以减少网络间的通讯负荷、节约传感器节点能量.仿真实验表明,在同时考虑定位精度和能量消耗上,本文算法具有很好的性能.     

无线传感器网络中基于最小跳场的可控半径成簇路由协议

针对无线传感器网络中节点能量有限等特点,提出了分布式的半径可控分簇算法-CRMH。该算法不依赖全局信息,基于节点最小跳数和剩余能量等参数并针对节点能耗分布不均的特点,构造通信半径大小不等的簇,使能量合理分布．理论分析和仿真表明,本算法在簇首分布和拓扑控制等方面取得了较好的结果,有效地平衡了网络的能量消耗。     

农业物联网ZigBee路由节点北斗定位研究

针对目前基于Zigbee无线传感器农业物联网中某些边缘节点无法进行三边测距以及网络中簇节点能量消耗过快导致网络瘫痪等问题,提出一套Zigbee技术和北斗定位技术相结合的方案。使用已有的CLZBR路由协议,减少能量消耗,防止簇头节点能量消耗过快,延长网络寿命;针对网络中某些簇节点的位置信息缺失问题,在传统的边界盒算法上提出了一种改进型边界盒算法对边缘节点进行粗略定位;通过试验证明改进型边界盒算法的节点误差率为15.5%,比传统边界盒算法定位误差率下降了16%,是基于加权的三边定位算法的1.5倍,表明该算法不适用于小型的、对精度要求较高的农区内,但可以在某些监测困难的大型西部农业灌区中试用,既能减少硬件成本,又可提高网络覆盖率,并能解决边缘节点位置信息缺失问题,更好地推动无线传感器网络在西部农区中的发展。     

基于偏最小二乘的无线传感网多跳定位算法

提出了一种基于偏最小二乘的多跳定位算法(ML-PLS)。算法借助偏最小二乘对已知节点间的跳数与真实距离的建模,通过跳数、距离两者间的最大协方差共同推动节点位置的估计。ML-PLS算法对复杂部署环境具有较强的适应性,克服了传统算法只适用于各向同性网络的不足。仿真结果表明,ML-PLS算法定位精确度高且性能较稳定,并能适应不同网络环境。     

无线传感器网络中基于最小跳场的可控半径成簇路由协议

针对无线传感器网络中节点能量有限等特点, 提出了分布式的半径可控分簇算法-CRMH. 该算法不依赖全局信息, 基于节点最小跳数和剩余能量等参数并针对节点能耗分布不均的特点, 构造通信半径大小不等的簇, 使能量合理分布. 理论分析和仿真表明, 本算法在簇首分布和拓扑控制等方面取得了较好的结果, 有效地平衡了网络的能量消耗.     

基于护林防火的无线传感器网络路由协议研究

近年来随着我国森林面积的逐步扩大,对于森林的保护,也成为国家和社会关注的重点。加强森林防火工作是林业问题中的重中之重。针对护林防火监测中的问题,传感器网络提供了很好的解决方案。在本文中,阐述了1种应用于护林防火的改进的无线传感器网络算法,该算法是基于LEACH算法的改进算法,称为LEACH-HD。该算法通过推导一阶无线能量模型,得到最佳簇首数目,通过加入节点的剩余能量因子和节点与主机节点的平均距离因子,改进簇首节点的选择方式。仿真结果表明,LEACH-HD算法能够提升节点的存活时间,数据接收量,降低网络能耗。