基于移动sink节点的WSN节能路由协议

针对无线传感器网络中能量消耗不均引起的热区问题,提出一种基于移动sink节点的WSN节能路由协议MSERP,将整个网络分成若干个虚拟网格,根据节点剩余能量和到网格重心距离选举簇头。通过PSO算法来确定sink的下一个移动位置,粒子适应值函数由簇头到sink节点的距离和sink节点周围簇头能量因素定义。仿真结果表明,该协议有效地解决了热区问题,提高了网络的生存周期。     

无线传感器网络定位技术浅析

无线传感器网络作为一种全新的信息获取和处理技术在目标跟踪、入侵检测及一些相关领域有着广泛的应用前景。然而,定位技术是无线传感网络的基础技术,对无线传感网络后续工作的开展及应用起着关键的支撑作用。首先,传感器节点必须明确自身位置才能详细说明"在什么位置发生了什么事件",从而实现对外部目标的定位和跟踪;其次了解传感器节点的位置分布状况可以提高网络的路由效率,从而实现网络的负载均衡及网络拓扑的自动配置,改善网络的覆盖质量。无线传感器网络定位是非常必要的。本文首先分析无线传感器定位的现状,分析其定位存在的问题和困难,然后对几种典型算法进行比较,比较其优缺点并提出改进方案。无线传感器网络定位最简单的方法是为每个节点装载全球卫星定位系统(GPS)接收器,用以确定节点位置。但由于经济因素、节点能量制约和GPS对于部署环境有一定要求等条件限制,导致方案的可行性较差。因此,一般只有少量的节点通过装载GPS或通过预先部署在特定的位置获取自身的坐标。     

无线传感器网络LEACH算法改进及其仿真

为最大限度延长网络寿命,本文在选取簇头节点时引入节点的剩余能量和节点的集中度,对无线传感器网络LEACH算法进行改进,提出一种新的无线传感器路由算法LEACH-EC.该算法与现有LEACH算法主要有两点不同:1)根据节点的剩余能量选取簇头节点;2)选取周围区域分布密集的节点作为簇头节点。仿真实验结果表明,LEACH-EC算法能有效均衡网络节点能量消耗和延长网络生命周期。     

无线传感器网络中节点信任值计算下的安全路由问题分析

本文结合无线传感器网络的特点,对其安全路由问题进行了分析,提出了一种基于节点信任值的层次路由算法,提高网络数据传输安全的方法途径。相关实验结果表明,该算法可以对节点信任值进行有效评估,从而解决了节点失效或被俘引发的层次路由安全问题,应该得到充分的重视。     

基于BP网络对微波加热温度的预测

针对微波加热腔内媒质温度难实时测量的问题,给出了采用BP神经网络算法对加热媒质温度进行实时预测。本论文中首先完成了对媒质温度预测的三层BP网络的设计。其中针对隐含层节点数多少的问题,文中首先利用经验公式估计出隐含层节点数目的范围,然后通过设置循环对隐含层节点数目进行自动筛选,选出最佳的隐含层节点数。最后,在MATLAB的平台上对其进行仿真,并对手动和自动筛选隐含层节点的网络性能以及温度预测结果进行对比分析。     

嵌入式无线养殖场监控系统的研究与设计

对养殖场环境数据进行无线监测是实现养殖场环境参数调整自动化、智能化的趋势。文章设计的养殖场监控系统以多传感器技术为支撑,底层采用Zigbee无线传感网络采集并发送环境数据,同时利用无线Wi Fi传输底层数据,实现了对养殖场环境信息检测和实时视频传输。为解决养殖场中多传感器监测数据的融合精度低的问题,文章提出了一种改进型的分批估计融合算法,算法首先对单个传感节点一段时间内所采集的数据采用模糊集理论根据容许函数的阈值剔除误差较大的传感器数据,然后对该传感器的数据进行分批估计得出该节点某一段时间内的最优估计值,以此得到该区域所有传感节点最优估计值。文中简述养殖场监控系统设计的总体思路和架构,主要讨论数据传输和融合算法的改进。     

无线自组网安全问题分析

无线自组网(Ad hoc网络)是由一组带有无线收发装置的移动终端组成的一个多跳的临时性自治系统,移动终端兼备路由器和主机两种功能,它可以通过无线连接构成任意的网络拓扑,独立工作,也可以与Internet或蜂窝无线网络连接。由于不依赖固定基础设施,其应用十分灵活方便,但相比于传统的网络,无线自组网更易受到各种安全威胁和攻击。因此,安全性是决定无线自组网能否得到广泛应用的一项关键因素。1.无线自组网面临的安全问题无线自组网的安全目标与传统网络中的安全目标基本一致,但是两者却有着不同的内涵。一方面,无线自组网的特点使得网络容易受到各种安全威胁和攻击,包括信息干扰和窃听、数据篡改和重发、伪造     

基于无线传感器网络的拓扑控制算法

拓扑控制在无线传感器网络中具有举足轻重的作用,对于延长生命周期、减小通信干扰、提高通信效率方面具有重要作用。在提出了无线传感器网络拓扑控制的设计目标后,从功率控制和分簇拓扑控制两个方向去举例解释当前两个主流算法的现象。     

无线传感器网络优化覆盖研究

随着微机电技术、嵌入式计算机技术、分布式信息处理、无线电通信、传感器技术等关键技术的发展与成熟,无线传感器网络技术得到极大发展,无线传感器具有低耗能、体积小、支持短距离通信、价格便宜等特点,能够进行数据收集、数据通信、数据处理等处理。无线传感器网络具有较强的环境适应能力,尤其在资源少、环境恶劣的无人区域具有较好的应用前景。该系统广泛应用与城市管理、军事国防、抗震救灾、消防反恐、环境监测、危险区域监测等诸多的区域。然而单个节点感知能力有限,很多情况下需要多特殊节点进行多重覆盖,提高对该节点的信息感知能力,因此,优化无线传感器网络覆盖显得至关重要。本文主要介绍现行无线传感器网络优化覆盖的虚拟力算法和多重覆盖算法,以期与对无线传感器网络性能的提高。     

基于RFID传感器网络的多阅读器低功耗防碰撞算法研究

目前基于RFID传感器网络的防碰撞算法在应用中存在功耗高,时间同步难,读取效率低等问题。本文针对上述问题提出了一种双信道防碰撞算法,该算法结合以智能节点为主的RFID传感器网络体系架构,通过无线传感网(WSN)信道分配专用采集时隙来控制RFID系统信道的读取,实现网络的时间同步,使RFID传感器网络中的智能节点碰撞减少,并将专用采集时隙在RFID采集部分再次细化,从而提高智能节点的读取效率,降低智能节点的能耗。仿真结果表明,与现有的基于RFID传感器网络防碰撞算法相比,该算法有效地降低了RFID传感器网络中智能节点的能耗。     

基于Zigbee的无线传感器网络在桥梁健康监测系统中的应用探究

桥梁的建设和维护是国家基础设施建设的重要组成部分,桥梁健康监测技术能有效的保证桥梁的安全运营,保障人民群众的生命财产安全。桥梁健康监测系统通过对桥梁结构状态的监测与分析,为桥梁在特殊气候、复杂交通环境下和桥梁结构状况异常时发布预警信号,为桥梁的管理、养护与维修提供科学的依据。目前国内外桥梁监测系统大多为有线网络系统,存在着网络安装布线成本高昂、设备移动和网络结构灵活性差、节点智能化程度低等问题。为此,本文提出并设计实现了基于Zigbee协议的无线传感器桥梁健康监测网络系统。与传统的桥梁监测系统相比该系统具有成本低、可靠性高、安装方便、维护更新费用低等优势。本文针对桥梁健康监测技术的发展现状和无线传感器网络技术的应用,阐述了无线传感器网络的结构、分层模型和关键技术,将Zigbee技术应用于桥梁健康监测的无线传感器网络。对TI的基于Zigbee2006标准的协议栈Z-Stack进行了剖析。设计了适用于桥梁健康监测的网络拓扑结构,结合系统监测指标,给出基于Zigbee桥梁健康监测系统总体方案。     

一种新的均衡能耗AODV路由协议

为延长无线自组织网络的寿命,提出了一种均衡能耗的AODV协议。新的路由协议在路由选择时将网络节点的能量消耗作为一个重要因素进行考虑,有选择性的避开一些能量较弱的节点,避免出现大范围的死亡节点,从而造成网络的分割。     

无线传感器网络基于测距的节点定位算法综述OverviewoftheNodeLocalizationAlgorithmBasedonRangingofWirelessSensorNetworks

基于测距的定位方法对测量的距离信息运用几何知识求解未知节点的位置,常用在定位精度较高的领域,可在误差、能耗、受环境因素影响等方面进行优化。本文对基于测距的无线传感器网络节点定位算法进行详细地分析和比较。     

基于复杂网络理论的宁夏物流网现状分析与对策研究

选取公路交叉口作为网络拓扑节点,以节点间的连通关系作为网络拓扑边,基于对偶法,利用MATLAB构造出了抽象的宁夏公路网拓扑图,并计算出节点度、网络聚集系数和平均最短路径长度等路网复杂特征指标,通过对需求网、拓扑图和特征指标的定量和定性分析,结合宁夏冷链物流企业间的企业网络定性分析,总结出了宁夏冷链物流网络的现状,并由此发现了其发展过程中的问题,并提出了相关的对策建议。     

Adaptive gateway discovery algorithm in MANET for internet connectivity

针对网关发现过程中因非对称链路的存在而造成节点盲目转发无效路由信息并导致性能恶化的问题,提出了一种移动自组网(MANET)与Internet互联的自适应综合网关发现算法.该算法对AODV协议消息进行扩展,通过转发捎带有本地连接信息的路由发现消息和网关通告消息,有效避免了全局路由建立于非对称链路之上.同时,采用一种高效自适应网关发现策略,根据网络状态动态调整网关通告的广播范围和发送间隔,实现网关通告的最佳覆盖.仿真结果表明,该算法能够获得良好的网络互联性能,并保持合理的网络控制开销.     

对无线传感器网络MAC层协议优化的研究与设计

随着物联网技术的发展,无线传感器网络的应用越来越广泛,它由传感器节点组成,相互协作,采集、发送数据。而MAC层协议主要是优化网络吞吐量,实现高效的通信机制。本文主要研究对MAC层协议的优化设计。     

基于置换表技术的中国象棋搜索算法研究

中国象棋的基础搜索——Alpha-Beta算法的剪枝过程对搜索节点的排序顺序依赖很大,当搜索顺序的排列为最差情况时,该算法基本上不能实现剪枝。搜索过程其实会出现很多重复的节点,利用哈希表的思想,把以前搜索过的节点保存起来,这样在搜索某一节点之前,先到哈希表里去查找以前是否搜索过,如果以前搜索过,则直接返回哈希表里保存的局面评估值;如果没有,则采用正常的Alpha-Beta算法进行搜索。通过实现可知当搜索层次大于5层时,改进后的算法比Alpha-Beta算法在搜索节点数量和时间有都有很大的优化。     

无线传感器网络中能量多路径路由算法的研究

能量多路径路由算法考虑了通信路径上的能量消耗和剩余能量,节点根据概率选择下一跳节点。改进算法在原有算法的基础上加入了路由跳数控制,实验仿真结果表明根据改进算法所获得的传输路径跳数和传输能耗明显减少,延长了网络生命周期。由于无线传感器网络是动态变化的,文章最后提出了动态跳数限制的想法以期能够更好的适应传感器网络,选择最优路径。     

水下无线传感器网络拓扑结构分析研究

繁荣的海上贸易推动了全球海上通信、信息技术以及无线传感器网络(WSN)技术等新技术在航海领域的应用研究和推广。本文主要通过对水下特殊环境特点的分析,以及对当前技术在陆上的应用研究,提出一种蜂窝网结构的节点部署策略,构造了一个相对稳定且能量均衡的网络拓扑结构,满足大部分水下应用研究的需求。     

一种消除盲区的无线传感器网络四边加权质心定位算法

为了抑制环境干扰和盲区因素对无线传感器节点定位精度的影响,以加权质心定位算法为基础,提出了一种消除盲区的四边加权质心定位算法。算法首先利用高斯模型和分批估计融合对所测RSSI值进行滤波处理并取得最优值,消除随机性干扰;然后利用RSSI值与距离的对数的映射关系得到未知节点到参考节点的距离;定位过程的最后,通过建立虚拟的参考节点来消除盲区,以及对加权质心定位算法的权重进行了修正,从而提高了定位精度和定位覆盖率。