基于超球粒计算的无线传感器网络节点定位算法

本文提出了一种基于超球粒计算的节点定位算法,超球粒计算一次扫描训练集即能完成训练过程,具有快速的训练特点,适合无线传感器网络的节点定位问题。首先,依据无线传感器节点的位置的相关参数信息,构建出多输入、多输出问题的训练集,其次,通过网格化方法划分定位区域,把原始训练集转化为多输入、单输出的分类问题的训练集,最后由超球粒计算算法完成扫描训练,从而得到有关参数,并估算未知节点的位置。实验仿真结果表明提出的算法取得较好的定位精度。     

无线传感器网络的移动节点定位算法研究

利用物体运动的连续性,将移动节点的运动规律与距离测量相结合提出了运动预测定位算法,该算法不需要额外的硬件支持,适应能力强,在信标节点密度比较低时提高了性能.     

一种适用于大规模无线传感器网络的定位算法

针对经典多维定标的MDS-MAP算法在定位精度与矩阵计算复杂度方面的不足,提出一种基于MDS的分布式定位算法.改进后的分布式定位算法加入了分簇的思想,把网络中的节点分成不同的簇来进行局部定位,局部定位时引入Euclidean算法估算距离矩阵,再用矩阵转换将局部相对坐标图合并成全局相对坐标图,并转换为绝对坐标.仿真分析表明,提出的算法有更好的定位精度,而且在较低网络连通度和不规则网络分布的条件下表现出更好的可靠性.     

基于阈值判决的无线传感器网络混沌信号重构

考虑在传感器网络中重构混沌信号的问题.各传感器同时观测一个混沌信号.由于带宽受限,各传感器量化观测信号并将量化后的数据发送到融合中心,该中心使用无先导卡尔曼滤波算法重构观测的混沌信号.为了节省能量,只有观测信号信噪比高于某个阈值的传感器被选中并发送数据.定义代价函数关联重构性能和能量消耗,分析并仿真了代价函数和阈值之间的关系.结果表明在某些情况下部分传感器发送数据更合理.

Abstract：

The problem of reconstructing chaotic signals in wireless sensor networks is considered.All sensors observe a common chaotic signal.Because of the limited bandwidth,the observations are quantized and the quantized data are sent to a fusion center.The fusion center reconstructs the chaotic signals by using the unscented Kalman filtering(UKF)algorithm.To save energy,only the sensors for which the SNR of the observation is higher than a threshold are chosen for transmission.A cost function is defined to relate the reconstruction performance and the energy consumption.The relationship between the cost function and the threshold is analyzed and simulated.The results show that under certain conditions,it is more reasonable that only a portion of the sensors transmit data.     

基于无线传感器网络和GPRS网的灌溉系统研究

从无线传感器网络体系结构、传感器节点软硬件设计、传感器网络与灌溉管网的部署、GPRS通信设计以及传感器埋深、模型的设计等方面构建了基于无线传感器网络与GPRS的灌溉系统。从而实现利用无线传感器网络技术对灌区作物生长的环境参数进行远程实时动态监测,在客户端以GPRS无线通讯方式进行远程数据获取,并针对分析结果及系统设定对灌溉终端进行远程控制。     

基于阈值判决的无线传感器网络混沌信号重构

考虑在传感器网络中重构混沌信号的问题.各传感器同时观测一个混沌信号.由于带宽受限,各传感器量化观测信号并将量化后的数据发送到融合中心,该中心使用无先导卡尔曼滤波算法重构观测的混沌信号.为了节省能量,只有观测信号信噪比高于某个阈值的传感器被选中并发送数据.定义代价函数关联重构性能和能量消耗,分析并仿真了代价函数和阈值之间的关系.结果表明在某些情况下部分传感器发送数据更合理.     

基于无线传感器网络的精准农业控制系统构建

根据农田环境的应用需求,设计了基于无线传感器网络的精准农业控制系统,该系统由无线传感器网络、无线网关和监测中心三部分组成.传感器网络由低功耗无线传感网络节点通过ZigBee自组网方式构成,采用层次型分簇拓扑结构,采取适当的休眠机制降低系统功耗.采用基于ZigBee协议的CC2530芯片设计无线节点,给出了应用系统体系结...     

基于蚁群-遗传的无线传感器网络路由算法

提出了一种基于蚁群 - 遗传的无线传感器网络路由算法.通过有限寿命的蚂蚁在源节点与目的节点之间的运动获取多个备选路径,然后把每一个备选路径视为一个基因序列,通过选择、交叉和变异操作获得路径的优化,并适时进行路由维护.仿真结果表明,本算法减少了能耗,延长了网络生存时间,提高了网络的可靠性和自适应性.     

农用无线传感器网络低功耗休眠算法应用研究

无线传感器网络技术在农业上得到广泛应用,传感器节点能量有限,但是农业环境对无线传感器网络的能耗要求更高。如何最大限度地利用有限的能量,延长网络节点电池的供电时长成为了研究农业无线传感器网络的关键问题之一。本文从优化无线传感器网络拓扑结构及优化节点同步/休眠机制入手,研究在不影响网络通讯质量的前提下,实现网络同步及休眠,降低传感器节点能耗。选择了一种树形网络拓扑结构,提出了一种逐级休眠唤醒同步的节点时间同步、休眠方式,在JENIC5139平台进行了试验。结果表明,该网络拓扑结构及休眠方式,进一步降低功耗,大大延长了农用无线传感器网络电池的供电时间,从而提高网络的生存期。     

基于无线传感器网络的温室大棚环境监测系统设计

针对目前温室大棚环境监测系统存在布线困难、灵活性低和成本高等问题,构建了基于无线传感器网络(WSN)的温室大棚环境监测系统,并重点对传感节点和网关节点进行了设计。该系统的传感器节点负责对环境参数进行采集,并通过无线传感器网络将数据发送到网关节点,网关节点再向远程监测平台传输数据。节点硬件的微处理器模块采用MSP430F149单片机进行数据处理和控制;无线通信模块由nRF905射频芯片及其外围电路组成,负责对数据进行传输和接收;传感器模块采用AM2301传感器进行数据测量;电源模块以LT1129-3.3、LT1129-5和Max660组成的电路提供3.3和±5.0 V电源。节点的无线路由协议和时间同步算法均采用C语言开发,实现节点数据采集与处理、规则转发和远程传输等功能。远程监测软件采用NET.ASP、HTML和C#开发,为用户提供形象直观的Web模式远程数据管理平台。该系统在青海省西宁市温室大棚进行了组网测试,结果表明系统运行稳定可靠,网络平均丢包率为2.4%,有效解决了温室环境监测系统中存在的问题,满足温室大棚栽培环境监测的应用要求。     

基于无线传感器网络的路由协议研究和改进

针对LEACH协议能量消耗快、网络生存时间短等缺点,本文提出一种基于LEACH的改进协议-ILEACH,对该协议进行仿真实验,仿真结果表明,与LEACH协议相比,ILEACH协议能有效平衡节点间开销,提高能量有效性,降低网络整体能耗,延迟节点的死亡时间,从而明显提高了网络的生存周期.     

应用于传感器网络覆盖问题的能量有效性启发式机制

提出了一种解决无线传感器网络覆盖问题的分布式启发式机制。该机制在节能前提下,得到优化的目标覆盖集合,以实现对目标监控区域的完全覆盖,并通过对其中重点目标集合的冗余覆盖来满足对重点目标集的可靠监控。同时,该目标覆盖集合与数据汇集点在通信结构上保持连通性。本文采用了改进的蚁群优化算法（最大最小蚁群混合算法）来实现上述启发式机制。通过构造新颖的启发式因子,人工蚂蚁能够由局域信息感知传感器网络的能量状况和覆盖能力,从而自适应地建立具备通信连通性的数据汇集路径。此外,将信息素浓度调节因子和评价函数引入了信息素更新规则的设计,使得蚁群在扩大搜索范围的基础上,提高了解的质量,且避免了求解过程陷入局部最优。算法的输出为能量有效的优化解集,具备较长生命周期,能够在保证与数据汇集点可靠连通的同时实现对目标区域的有效覆盖。     

基于三角重组位置修正的DV-Hop混合定位算法

针对传统DV-Hop算法直接选取最近1个信标节点的平均跳距作为定位参数,在获知3个或更多信标节点的欧氏距离时利用三边测量法对未知节点硬性定位,导致定位误差较大和覆盖率降低的问题,提出了1种基于三角重组位置修正的DV-Hop混合定位算法.仿真结果表明,与传统的DV-Hop算法相比,改进算法无需附加额外特定硬件开销,有效地提高节点定位精度和覆盖率,充分证明其有效性、实用性和可行性.     

江津县农业非耕地利用模型

在深入实际调查并掌握大量数据资料的基础上,建立了江津县非耕地利用的线性规划模型,提出了非耕地资源开发利用的多目标最优方案,分析了开发利用的预期经济效益。