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50 ms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。     

基于无线传感器网络的仓储监测系统研究

现代物流仓储规模及业务的不断扩展,现行仓储监测系统不足以满足应用需要,迫切需要智能化仓储监测系统来完成对现代仓储的全面管理和监测.本文将无线传感器网络引入到仓储监测中,构成部署灵活的分布式实时动态监测系统,克服了传统仓储监测系统的技术缺陷.监测系统采用B/S/W分布式三层软件架构,操作应用简便、易维护及高可扩展性.无线...     

无线传感器网络中基于势能场的能量均衡模型

在无线传感器网中,现有的节能路由以找到能量消耗最小的路径为目标,导致围绕汇聚节点的能量空洞．网络能量均衡可以有效的利用和管理整个网络的节点能量,通过有效的分配网络负载,实现网络寿命的延长,网络效率的提高．本论文中提出了基于势能场的模型,建立了基于势能的路由,并且通过相位切换技术,达到局部和全局的能量均衡,从而延长无线传感器网络的使用寿命．     

基于移动基站的动态无线传感器网络

针对无线传感器网络(WSN)中的“路由热点”问题,提出了在簇头移动的前提下基于事件驱动的基站簇头混合移动策略BS-CH HMS(base station-cluster head hybrid mobile strategy).该策略根据CH(cluster head)移动时的能量损耗确定CH的移动轨迹,制定基站的协作...     

无线传感器网络中基于几何方法的覆盖洞检测

提出了一个基于几何方法的覆盖洞检测算法,用以在网络运行过程中找出覆盖洞,仿真结果表明:此算法在能量消耗和检测时间方面优于TBRA算法。     

无线传感器网络多路径路由算法的研究

在多路径路由算法的研究中,仍然存在着一定的局限性,如没有充分考虑网络中链路的多重特性.因此,文中在定向扩散路由算法的基础上提出了一种多路径路由算法(EDB-MRA).该算法在源节点和目的节点之间建立多条路径,根据网络链路中的3个特征值--能量消耗、延时和带宽,给每条路径赋予一定的选择概率,使得数据总能在链路性能较优的多路径中传输,从而延长了网络的生存周期,提高了传输的可靠性.     

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...     

无线传感器网络三维覆盖策略研究

从覆盖面积和有效覆盖率2个方面评估了正三角形网格和正四边形网格的性能优劣.根据理论分析和公式推导,将三维区域完全覆盖问题转化为多个平面覆盖问题研究.采用性能较好的正三角形网格进行节点部署,从拓扑学的角度给出了一种三维区域完全覆盖的部署策略,提供了所需的最少节点数的数学表达式,进行了仿真验证.     

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。     

无线传感器网络分簇路由协议分析

路由技术是无线传感器网络研究的关键技术之一,分簇路由协议成为目前重点研究的路由技术。分析了无线传感器网络分簇路由机制,着重从分簇路由簇头的产生、簇的形成和簇的路由的3个过程。系统地分析了当前典型的分簇路由算法,并进一步提出了算法未来的研究重点。     

基于无线传感网的铁路隧道环境无线监测系统设计

依据隧道环境监测需求及特点,提出了一种环境参数无线监测系统设计方案,实现了ZigBee短距离无线通信技术与GPRS远程通信技术的有效结合,完成了传感器网络中数据采集节点以及网络协调节点的硬件和软件开发,并设计了适合于数据实时传输的通信协议.测试表明,该系统测量误差小,可靠性高,适合应用于铁路隧道环境监测.     

基于无线传感网络的CO的体积分数监测系统

将ZigBee无线传感网络技术应用到CO的体积分数监测系统,以满足恶劣环境下长时间、无人值守、多点监测、多级报警的需求。运用ZigBee技术构建自组织网络,搭建以拓扑结构为网状网的无线传感网络。采用VB编写用户界面,实现用户操作、数据信息显示等功能。详细阐述系统的总体架构、硬件设计、工作流程及试验数据分析。结果表明,该系统可靠性好、测量精度高、功耗低,可实现较大区域范围内的多点自动监测。     

无线传感器网络局部瓶颈节点的分布式检测算法

为减轻网络的负担,提出了"局部瓶颈节点"的概念及其分布式检测算法.该类节点具有与瓶颈节点类似的影响,但检测算法更简单可行.特别地,对于布设在带状区域的网络,证明了当布设区域宽度不超过槡3/2倍节点通信半径时,即可根据一跳邻居信息判断一个节点是否是瓶颈节点.结果表明,邻居节点数平均为10时,采用提出的分布式算法,被测节点成为局部瓶颈节点的概率仅为准瓶颈节点的1/4,从而提高了判断的准确性,降低了网络维护成本.     

A Novel Practical Cooperative Diversity Method for the Power-Limited Wireless Sensor Network

A novel practical cooperative diversity method for power-limited wireless sensor network system was proposed. At first, the system model was presented and the cooperation problem is formulated under the minimum outage probability criterion, then the focus was put on the power efficiency of system, such as the relay selection, cooperation strategy and power allocation etc. At last the uniform procedure of the proposed method was given. The results of the simulation clearly demonstrate that our method not only has the properties of simple operation and wide applying scope, but also outperforms those of current classical methods on the aspect of outage probability under the basis of the same power limitation.     

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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。     

无线传感器网络针对多维网格的密钥预分配方案的改进

WSN自身特点决定了安全是对WSN研究中最为重要和最为基本的问题,尤其是密钥管理机制.本文在深入分析基于二元多项式的多维网格密钥预分配机制的基础上,对该方案进行了改进,保留其在内存需求方面较目前提出的其他方案都要小的优点,克服了不具备密钥更新功能,安全性不够理想的缺点.新的多维网格密钥预分配方案可以进行密钥更新,在只增加少量的内存需求的条件下大大提高了系统的安全性,更适用于WSN的实际应用.