无线传感器网络在城市智能公交系统中的应用

结合智能交通系统特点及要求,介绍了无线传感器网络技术在城市公交车辆智能化管理中的典型应用,通过无线传感器网络技术将车载终端与调度监控中心相结合,能够对行驶的公交车辆进行实时监控、交通信息传送等功能,有助于交通系统的智能化。     

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结合传统数据通信网络的QoS保障机制研究成果及无线传感器网络自身特点,针对青藏冻土地温自动监测的应用特点,提出能量的高效利用、数据的可靠传输和网络生存周期的有效延长是其QoS保障的主要需求和关键点。并以此关键点为目标,研究了青藏冻土地温监测的无线传感器网络QoS保障机制的能量优化策略,提出了非均匀分簇路由算法并进行了深入分析。最后,通过仿真验证及在青藏冻土地温自动监测的试点应用,验证非均匀分簇路由算法能有效提高网络的生命周期和数据传输可靠性。研究成果将为建立无线传感器网络相关应用系统提供理论支撑和模型参考。     

无线传感器网络环境下的QoS机制研究

在分析了无线传感器网络的QoS需求以及提供QoS需要考虑的问题的基础上,设计了一种基于移动Agent的QoS机制,通过移动Agent的迁移实现网络状态信息的采集与动态QoS指标的调整,在保证网络应用完成的同时延长了网络生命周期。     

主动网络执行环境ANTS的扩展设计及应用研究

由于国内在主动网络操作系统和执行环境方面的研究的薄弱。主动网络的应用研究受到了一定影响。基于该现状的考虑,分析了ANTS主动网络执行环境的优势与不足。针对其不足设计开发了一种构建灵活、能满足多种移动代码加载机制的执行环境EANTS,最后利用该平台进行了主动网络的管理应用研究,并实现了主动网络管理原型系统,研究成果为进一步进行主动网络应用研究提供了一种可选择的平台。     

OSI—SM／SNMP PROXY关键技术—MIB转换研究

OSI-SM/SNMP（开放系统互连-系统管理/简单网络管理协议）在管理信传输协议和管理信息库（MIB）上存在着极大差异，但大型异构网络管理和端-端的网络管理要求它们能够实现互通和互操作。本文研究实现它们互通的委托代理技术，将OSI-SM MIB映射为相应的SNMP MIB以实现综合网络管理，并介绍了MIB转换的C^ 实现方法。     

基于主动网络的网络管理

在分析现有网络管理模型面临的困难基础上引入了主动网络技术,并设计了一种新型的基于主动网络技术的分布式网络管理模型：研究了利用主动网络技术解决网络管理问题的结构、优势以及协议。并以路由跟踪为例详细说明了管理功能的实现。     

时延受限的无线传感网中移动式能量补充

为了延长无线传感网的生存期,基于可充电的移动设备,研究设计了一种无线传感网中移动式能量补充的方法,移动节点可以在为传感器节点补充能量的同时收集数据.首先,通过将无线传感器网络监测区域分割为大小相同的子区域,该子区域内的节点组成一个簇;其次,以一个簇内的总能量为计算依据,设计移动节点的路径生成算法以确定能量高效的移动路线;最后,使用10种不同的随机网络拓扑图进行了仿真实验,以节点移动速度和时延为限制条件分别得到了对比数据.结果表明,本文提出的算法与NJNP(nearest-job-next with preemption)算法相比在时延相同的条件下(800 s),生存期提升了6 000 s左右,在节点速度5 m/s条件下生存期提升了将近14 000 s.证明本文所提方法有效地提高了充电效率,延长了网络的生存期,可用于大规模的无线传感器网络.     

无线Ad Hoc网络中一种基于簇结构的多播路由算法

在无线Ad Hoc网络中，采用分簇的方法将移动自组网进行簇划分，形成由簇头、簇间节点和簇内节点构成的分簇网络结构，从而提供对无线Ad Hoc网络资源进行管理的一种简便构架，文中基于无线AdH oc网络簇结构的特点，提出了一种在无线AdHoc网络中实现的多播路由算法，该算法通过对无线AdHoc网络分簇，形成由簇头和簇间节点构成的虚拟骨干网，再对其进行回路检测和冗余剪枝算法处理，最终得到一个能满足多播要求的多播树．通过对仿真实验结果的分析，该算法具有稳定的数据包发送率，较低的路由建立时间。     

基于半马尔科夫链的中小堤坝WSN节点能耗研究

无线传感器网络技术的引入,为中小型堤坝监测技术的发展提供了新思路。由于无线传感器网络节点采用电池供电,而堤坝环境中的数据监测条件比较苛刻,电源更换相对困难,无线传感器网络节点能耗的优化在延长整个无线传感器网络生命周期过程中显得尤为重要。本文介绍了无线传感器网络中节点能耗的主要分布,并提出了降低节点能量消耗的策略。借助半马尔可夫链理论建立了节点能耗的数学模型,分析了WSN节点的能耗情况,在保证正常数据通信的情况下,通过对节点状态的管理,延长节点的睡眠时间,从而达到降低整个网络能耗的目的。     

实时监测无线传感器网络改进方法

结合危险品运输监测应用,搭建了基于无线传感器网络的实时监测系统,并对其MAC层协议和物理层无线数据发送时序进行了改进和优化。改进了MAC层中的原始BEB算法,引入了支持优先级的GDCF算法。对MAC层中的RTS/CTS方式进行了有效性分析,并出于节能考虑,引入了睡眠技术。在物理层数据无线发送过程中,为缩短发送时间,减少碰撞可能性,对其时序进行了优化。在工程车辆上安装基于IRIS无线传感器的节点平台进行实际测试。测试结果表明:改进后的退避算法节点丢包率随网络节点数目增加变化不明显;去除RTS/CTS机制后,在采样间隔时间为50ms时,网络丢包率由20%左右下降到了6%以内;一个工作周期内节省能量达到95%;无线数据发送时序优化达到了设计要求,满足了实际应用中对实时监测无线传感网络的性能要求。     

移动终端在自动化仓库管理中的应用

以手持终端和叉车触摸屏相结合作为操作终端,设计了自动化立体仓库管理系统的硬件网络结构、功能模块和数据库,重点设计了移动终端在出入库中的功能模块流程和手持终端访问数据库的方法,并阐述了移动终端应用注意事项.实际应用表明,本文设计的自动化立体仓库管理系统能够很好的发挥手持终端和叉车触摸屏各自的特点,操作方便灵活,提高了仓库周转的效率,降低了仓库管理的成本.     

无线多媒体传感器网络QoS路由博弈算法

由于传感器网络节点采用电池供电,单个节点能量的过度消耗会导致网络的失效,因此传感器节点可能因为能量限制而拒绝转发数据.正是因为传感器节点存在这种潜在的自私行为,传感器网络路由问题可以描述为一个减少节点能量消耗而获得最大网络效益的博弈问题.文中提出了一种无线多媒体传感器网络QoS路由博弈模型,并证明了纳什均衡的存在性.同时,给出了一种基于混合纳什均衡的无线多媒体传感器网络QoS路由算法.     

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无线传感网是采集实时交通信息的重要工具.因其节点能量有限,必须设计高能效的分簇路由算法以延长网络周期.本文通过建立一种智能交通中无线传感器网络的应用模型,根据其特点和要求分析LEACH协议的优缺点并提出一种能量负载均衡的分簇算法.该算法对LEACH协议当中的簇首机制进行改进,综合考虑候选节点的剩余能量和簇首节点的分布位置;建立簇间多跳路由机制以避免单跳通信的大能量消耗;创造一种簇重构方法,避免过于频繁的簇重构引起的不必要能量消耗.仿真结果表明,能量均衡算法可有效平衡节点能量消耗分布,延长网络生命周期,可很好的应用于基于WSN的ITS当中.     

基于功率控制的无线传感器网络能耗平衡策略

无线传感器网络由于多跳通信和多对一的数据流导致能量消耗分布极不均衡而产生能量空洞，大大缩短了网络寿命，浪费了能量.文章探讨了利用功率控制策略平衡无线传感器网络节点能耗，分析了在节点均匀分布的圆形网络中，采用不等宽圆环划分网络，调节节点发射半径的功率控制策略实现网络中节点能耗的均衡.仿真分析显示网络生命周期结束时，处于网...     

Ad Hoc网络中基于移动Agent的密钥管理及认证

提出了在Ad Hoc网络中一种基于移动Agent的密钥管理及认证方法.移动Agent在网络中根据一定的运行策略进行移动,并不断地和所经历的节点进行数据交换,在此基础上形成一个节点信息矩阵表,矩阵表中包含了密钥信息.各节点使用其身份作为公钥,主密钥由各节点的私钥分享,从而形成基于身份的门限分布式密钥管理.该方法使用很少的Agent获得较多的全局信息并快速交换密钥信息,减少了系统的开销,具有很高的效率和鲁棒性.     

UWB传感器网络跨层优化模型的构建与实现

跨层设计是提高无线传感器网络整体性能的一种有效方法．文中在综合考虑MAC层调度、物理层功率控制、网络层路由三方面因素的基础上，结合UWB技术超带宽、低信号功率的特点，以实现网络最大数据传输速率为目标，构建了UWB传感器网络跨层优化模型．仿真实验结果表明，根据模型最优解进行网络配置可充分利用网络资源、显著提高网络的数据传输速率，以构建、求解优化模型的方式解决网络跨层问题是切实可行的．     

轨道交通中异构智融车载网络发展综述

从蜂窝无线接入技术、非蜂窝无线接入技术、异构智融车载网络接入技术三方面，分析了国内外轨道交通车载网络的研究现状；针对非蜂窝无线接入技术和蜂窝无线接入技术的问题，阐述了协同利用轨道交通周边异构无线资源进行网络融合、协同通信的优越性；从网络模型、网络架构两方面论述了异构智融车载网络的融合方案；结合智能轨道交通业务需求，从可靠性和资源利用率两方面对现有的异构智融车载网络研究进行了系统性的归类梳理；从人工智能、安全性和云边结合三方面提出未来异构智融车载网络的发展趋势。研究结果表明:异构智融车载网络可靠性分为网络架构的可靠性和数据传输的可靠性，其中在网络架构可靠性方面，主要研究了通过冗余网络架构、车云传输架构、软件定义网络构架和智慧协同网络架构4种方式提升可靠性，在数据传输可靠性方面，主要研究了通过多路径传输、网络编码和切换算法降低传输过程中的丢包率；异构智融车载网络资源利用率分为无线接入的资源利用率和链路调度的资源利用率，其中在无线接入资源利用率方面，主要通过信道状态预测、频谱划分、频移补偿3种方式增加网络吞吐量，提高资源利用率，在链路调度的资源利用率方面，主要通过调度算法、接收缓存算法和拥塞控制算法来减少异构链路对数据传输的影响，降低数据重传次数，提高网络资源利用率。