用于作物表型信息边缘计算采集的认知无线传感器网络分簇路由算法

随着无线终端数量的快速增长和多媒体图像等高带宽传输业务需求的增加，农业物联网相关领域可预见地会出现无线频谱资源紧缺问题。针对基于传统物联网的作物表型信息采集系统中存在由于节点密集部署导致数据传输过程容易出现频谱竞争、数据拥堵的现象以及固定电池的网络由于能耗不均衡引起监测周期缩减等诸多问题，本研究建立了一个认知无线传感器网络（CRSN）作物表型信息采集模型，并针对模型提出一种引入边缘计算机制的动态频谱和能耗均衡（DSEB）的事件驱动分簇路由算法。算法包括：（1）动态频谱感知分簇，采用层次聚类算法结合频谱感知获取的可用信道、节点间的距离、剩余能量和邻居节点度为相似度对被监控区域内的节点进行聚类分簇并选取簇头，构建分簇拓扑的过程对各分簇大小的均衡性引入奖励和惩罚因子，提升网络各分簇平均频谱利用率；（2）融入边缘计算的事件触发数据路由，根据构建的分簇拓扑结构，将待检测各区域变化异常表型信息触发事件以簇内汇聚和簇间中继交替迭代方式转发至汇聚节点，簇内汇聚包括直传和簇内中继，簇间中继包括主网关节点和次网关节点-主网关节点两种情况；（3）基于频谱变化和通信服务质量（QoS）的自适应重新分簇：基于主用户行为变化引起的可用信道改变，或分簇效果不佳对通信服务质量产生的干扰，触发CRSN进行自适应重新分簇。此外，本研究还提出了一种新的能耗均衡策略去能量消耗中心化（假设sink为中心），即在网关或簇头节点选取计算式中引入与节点到sink的距离成正比的权重系数。算法仿真结果表明，与采用K-medoid分簇和能量感知的事件驱动分簇(ERP)路由方案相比，在CRSN节点数为定值的前提下，基于DSEB的分簇路由算法在网络生存期与能效等方面均具有一定的改进；在主用户节点数为定值时，所提算法比其它两种算法具有更高频谱利用率。     

线切割与镂铣图形的CNC自动编程及虚拟加工技术研究

以AutoCAD R14为开发平台，综合运用ObjectARX SDK、Visual C^ 6.0及CNC技术，在研究了AutoCAD R14的数据结构、平面图形CNC自动编程及加工过程仿真和虚拟现实算法基础上，开发出一种适用于CNC木工镂铣、CNC线切割和CNC激光平面轨迹加工的、集CAD／CNC APT／虚拟加工功能于一体的集成技术。该技术可直接将二维AutoCAD图形快速自动转换成二维CNC加工程序，并可对所编程序进行虚拟加工实验，以检验加工的正确性和可靠性；解决了实际二维平面图形加工CAD／CAM集成及其一体化的瓶颈问题。     

动态车辆路径问题研究综述

指出了动态车辆路径问题是运筹学和组合优化领域的前沿研究方向,研究动态车辆路径问题具有重要的理论和现实意义。阐述了动态车辆问题（DVRP）,根据动态信息的特征将动态车辆路径问题分为随机车辆路径问题（SVRP）和模糊车辆路径问题（FVRP）。从动态车辆路径问题的建模、算法和仿真优化三个方面分析了其研究成果,对现有研究的不足进行了探讨,提出了动态车辆路径问题的进一步研究方向。     

向环境采集能量的WSN中的自适应周期机会路由算法

如何让可以采集能量的节点充分利用环境能量,从而提高整个网络持续高效工作的能力是在能量采集无线传感网中的关键问题。目前的研究主要集中在如何均衡分配可进行能量采集的节点的能量,从而在提高节点寿命的基础上,实现网络寿命延长,但是仍然存在环境能量变化的不确定性导致的风险。笔者提出了自适应周期机会路由算法,首先对节点进行地理分区,再分配优先级,最后进行优化后路由处理。仿真结果表明,该算法能实现对环境能量更加高效的利用,并能有效提升网络的吞吐量和网络效率。     

Clustering Routing for Wireless Sensor Networks

In wireless sensor networks that consist of a large number of low-power sensors.Because the sensor's energy is limited,one of the main design is to obtain long system lifetime.The authors firstly analyse LEACH and LEACH-C clustering routing for wireless sensor networks.Aimming at their shortcoming,they present a new routing LEACH-NEW.This routing uses multi ho Pinstead of one hop.At last,they use NS2 to simulate them.Simulation show results that new routing exhibits noticeably longer system lifetime than rouing LEACH and LEACH-C.     

改进的Dijkstra算法及其在网络中的应用

提高计算机网络网络传输速度的关键是找到最佳的路由实现算法,本文从节约存储空间和提高运算效率方面对传统Dijkstra算法进行了改进,通过分析与比较,这种改进算法的效率优于传统的Dijkstra算法,特别适用于大规模网络。     

基于WSN的油菜生长环境数据采集系统

针对传统作物生长环境数据获取手段实时性差、劳动强度大以及部署微型自动气象站和商用Zigbee产品成本高、开放性较差等问题，设计并实现了一种基于WSN的油菜生长环境数据采集系统。提出了轻量级的能量感知路由协议CLFP，并给出了软硬件的相关设计方法。仿真和大田试验结果表明，系统温度采集精度最高可达0.01 ℃，测湿精度达±5%，光强采集范围为1~65 535 lx，可并发的数据传输达到36路，可满足农业现场环境数据的较高测量要求。在标称电源供电情况下，系统实际有效生存周期超过142 d，由于采用AT89C51和nRF2401作为基础硬件平台，成本低廉，有助于大规模部署和应用。     

温室控制器网络路由协议仿真

对于嵌入式温室控制器而言,采用无线组网方式构成温室监控系统要比使用现场总线方式组网具有灵活性,并且易于降低系统成本,更易于推广应用。在无线传感器网络路由协议中,传感器节点的能量支持和通信带宽对系统的稳定性与可靠性有很大影响。为此,针对嵌入式温室控制器特点,分析了传感器网络路由协议的工作原理和传播机制,并在OPNET平台上建立了仿真模型。仿真结果表明,定向扩散是一种较为理想的路由协议。     

基于无线Ad hot网络的低代价节能最短路径树算法

拓扑控制与拓扑维护是优化无线Adhot网络拓扑结构的重要方面,本研究以无线Adhot网络中各节点在失效情况下,为维护网络的连通性,提出一种以Dijkstra SPT算法为基础,以减少Adhot网络拓扑维护开销,低代价节能运行的最短路径树算法-ELSPT。其仿真实验表明,该算法有利于对Adhoc无线网络带宽的空间重利用,提高网络容量,减少分组碰撞的概率,对优化网络的拓扑控制和拓扑维护有着显著的有效性。