基于定向天线的无线自组网拓扑控制算法

为采用定向天线的特点解决无线自组网中节点异构、能量有限、带宽受限的问题,提出了一种基于定向天线的异构无线自组网拓扑控制算法K-DRNG.该算法包括三个阶段:信息收集阶段,节点控制发射功率,通过扇区转换机制收集邻域拓扑信息;拓扑构建阶段,节点根据链路权重和节点剩余能量构建定向邻近图;拓扑优化阶段,构建初始拓扑子图及添加或删除方向性链路,确保生成拓扑的双向连通性.仿真结果表明,算法能够降低网络中的节点平均能耗,提高无线资源空间复用性,改善网络性能.     

无线自组网可生存性保证的拓扑控制

为了解决频繁发生的自然故障和恶意攻击引起的无线自组网可生存问题,根据无线自组网的特点,分析图的连通度大小对网络拓扑结构特性和应用服务质量的影响,在此基础上结合网络可生存概念,提出面向网络可生存的容错拓扑控制设计策略。通过理论和实验求得保证网络多连通的关键邻居数,并提出一种基于邻居数的拓扑控制算法k2TC,当节点失效时,及时维护其他节点度等于或略小于阈值k。该分布式算法能构建并维护容错拓扑结构,算法简单且开销小。仿真结果表明:在节点出现失效时,新算法能够保证网络的抗毁性和有效性,使得无线自组网具有可生存的能力。     

基于Q学习的无线传感网自适应容侵覆盖优化方法

针对无线传感器节点易受干扰和入侵的特点,为保障网络覆盖和安全性,基于信任管理和Q学习提出了一种新的自适应容侵覆盖优化方法．利用信任管理机制从节点的历史通信行为、能量、信息权重等方面评估节点的信任值,并根据节点信任值对受干扰或恶意节点的通信半径和感知半径进行调整,降低网络安全风险;同时,采用Q学习对网络覆盖进行优化,对节点进行训练,满足网络覆盖要求．所提方法具有较好的自适应能力,可有效地识别受干扰或恶意节点,提升网络覆盖率,且可快速收敛达到纳什均衡．     

一种基于数据帧的无线自组网同步算法

无线自组网是一种无中心节点,能够在任何时刻、地点快速构建起的一个移动通信网络,具有组网快速、使用灵活、不受地理环境限制等优点。然而自组网中复杂的节点同步问题极大地制约了无线自组网的实际应用。为了解决此问题,本文提出了基于数据包头的时间同步算法。该算法借助同步头、路由信息和数据信息组成的数据帧来完成节点相互同步。理论及仿真实验结果均表明该算法具有复杂度低、时延小,抗毁性强等特点,为无线自组网在实际中的应用奠定了理论基础。     

结合共线性因素的无线传感器网络DV-Hop定位算法

无线传感器网络的锚节点近似位于同一条直线上时,构成共线性现象,造成定位数据失真和精度下降.针对大规模无线传感器网络的非测距定位,结合共线性因素提出了一种DV-Hop定位算法,引入Voronoi图将网络划分成若干区域,依据共线性进行锚节点组的选取和提纯.根据跳数阈值的限制,利用每块区域的锚节点信息和符合共线性原理条件的锚节点信息对未知节点进行定位.仿真实验表明,与传统的DV-Hop和共线性算法相比,所提算法能够提高节点定位精度、减少定位误差;对于分布不均匀的网络,能够实现高精度节点定位,并适用于较复杂的环境.     

无线传感器网络自适应拥塞控制的路由算法分析

无线传感器网络中节点的覆盖范围有限,因而采用多跳路由传输方式.无线自组网中的多跳路由是由普通节点协作完成的,选择不同的转发节点,会对网络的信息传输产生不同的影响.对不同路由(洪泛路由、最短路径等)算法下的网络自适应拥塞控制进行了分析,研究了不同路由算法下的网络性能和拥塞控制效果.根据节点跳数与缓存占用的关系,提出一种基于节点跳数和缓存占用的性能函数的改进最短路径算法,算法选取使性能函数值最小的节点作为转发节点.最后,通过实验比较了最短路径算法与改进路由算法的网络性能,发现改进路由算法相比最短路径算法,具有较好的网络性能和服务质量.     

一种基于最小路径的多播路由优化算法

信息物理融合系统(Cyber-Physical Systems,CPS)底层是传感器、控制器和执行器等异构节点构成的无线自组网络,不同节点之间需要通过通信网络传送给感兴趣目标节点,传统的无线自组织网络一般采用单播或广播技术,但是这些往往实时性不高,通信开销大,不利于在CPS中受限节点间通信.该文针对信息物理融合系统中无线多播路由问题构建网络模型,演化为最小路径问题,数学模型为约束Steiner最小树问题,并针对该NP难问题通过启发式算法求解,再通过贪婪思想构建一种最小路径多播路由算法.最后通过与uCast以及SenCast等经典的多播路由算法仿真比较,得出其算法在实时性以及能耗等方面性能优异.     

基于最大流最小割算法的事件检测方案

文中把最大流最小割算法应用于无线传感网络的事件检测中,针对边沿陡峭的事件,设计事件区域检测算法(G-Cut).该算法首先将相邻节点的传感数据转化为权值,形成流网络;利用最大流最小割算法切割流网络,获得事件边界;再根据上传信息隐含的方向,确定事件区域.以野外火灾为例进行仿真实验,结果表明:文中算法事件检测准确度高,节点计算量低;针对多事件区域,在不增加节点计算量和通信量的情况下,仍可保证其检测准确度.     

无线传感器网络基于测距定位算法的实现

无线传感器网络以无线通信方式形成的多跳的自组网的网络系统，有着广泛的应用前景。无线传感器网络大多数应用都要以位置信息为前提，因此传感器节点定位成为传感器网络的基本问题。本文的目的是基于测距信息实现某种定位算法，并评价该算法的性能。     

一种适用于无线传感器网络的低能耗移动代理路由算法

研究了无线传感器网络中移动代理的路由选择问题.根据相邻节点所产生的数据具有强相关性的特点,将多跳网络环境下的路由问题建模成为一个顶点加权的游客问题,并且证明了这是一个NP完全问题.在此基础之上,提出了一种降低能耗的近似算法.仿真结果表明,该算法在节省能耗方面具有更好的性能.     

基于Zigbee无线定位及瓦斯浓度测量系统设计

开发了一种基于RFID和ZigBee技术的无线定位及瓦斯浓度测量系统,运用无线射频识别技术,实现对矿井人员信息的近距离识别;在ZigBee协议研究基础之上,通过对无线路由算法和自组网络灵活性的研究,实现煤矿安全系统的有线网络和无线网络的集成,实现信息远距离传输,并利用地面中心数据库实现信息的处理,实现了"RFID标签—RFID读卡器—Zigbee节点—Zigbee网络主节点"的无线信息传递。     

基于能效最大化的无线体域网功率分配算法

无线体域网(wireless body area network,WBAN)中由于各节点电池充电或节点替换较为困难,若节点因信息感知、传输、存储致使能量消耗殆尽将导致节点无法正常工作,影响网络连通性及数据传输性能,降低网络生存时间。WBAN中可用时隙、频谱资源有限,各类传感器节点业务需求不同,如何优化WBAN的功率分配,以实现节点能耗降低以及网络生存期延长是亟待解决的问题。针对多个WBAN共存的应用场景,在考虑不同WBAN节点业务Qo S需求及多个WBAN网间干扰限制的基础上,提出一种基于能效最大化的体域网功率分配算法,以实现网络联合能效的最大化。仿真结果表明所提算法在满足用户业务需求的条件下可以实现对用户功率的最佳分配。     

预测修正下的动态数据传送机制

利用无线传感器网络中节点感知数据的相关性,提出了一种基于预测修正的动态数据传送机制.核心思想是:将数据预测与模型计算分离,接收节点先对数据进行平稳化处理,然后建立模型或动态更新模型,再把模型参数发送给采样节点.采样节点用精简的预测修正算法预测数据,通过比较法确定需要发送的采样数据,从而减少了数据传送的次数,延长了网络的生命期.仿真结果表明,所提算法可以滤除真实采样观测序列中83%的冗余数据,预测精度较一般预测算法提高了22%,它适用于能量约束性较强的无线传感器网络.     

面向移动节点不确定性特征的自组网路由协议

为了在资源有限的移动Ad Hoc网络环境中提高网络能量效率、延长网络存活寿命,提出了一种面向移动节点不确定性特征的自组网路由协议.根据信息熵的相关理论,从移动节点的邻居节点集合的取值空间和取值空间中各邻居节点集合成员的具体分布来度量节点的不确定性,从统计和行为上对无线移动节点的动态特性进行刻画.对路由表项进行了扩展,增加了路由稳定性测度值域,以适用节点记录其到达路由请求分组源节点的路由稳定性测度信息.仿真结果表明,所提协议能够有效提高移动Ad Hoc网络的分组递交成功率和端到端分组延迟等性能,降低频繁路由重建和维护操作所产生的控制负载开销和能量消耗.     

基于最大完全子图与最小树形图的无线定向网络广播算法

现有关于无线定向网络广播的研究主要集中于如何选择中继节点或计算转发概率以提升分组递交率,减少广播冗余,但未对中继节点选择及波束指向计算开展联合设计,导致源节点及中继节点在广播过程中存在冗余指向,增加了消息转发次数。为提升无线定向网络广播效率,提出一种基于最大完全子图与最小树形图的无线定向网络广播算法(maximum complete subgraph and minimum arborescence based directional broadcasting algorithm, MCSMA)。算法首先利用最大完全子图理论计算源节点或中继节点波束指向,使单个波束指向覆盖的邻居节点数量最多,然后利用最小树形图理论选择中继节点,使中继节点使用少量波束覆盖全网所有节点,降低广播过程中的消息转发次数。仿真表明,所提算法可有效减少广播过程中源节点和中继节点的波束指向次数,提升定向广播效率。     

基于位置信息的WSN数据汇聚路由算法

文章以无线传感器网络在建筑环境下的应用为研究背景,根据建筑能耗监测系统中无线数据传输网络特性,按位置信息对网络节点进行分簇,设计网络2级结构模型;并设计适合该网络模型的基于位置信息的WSN数据汇聚路由算法,保证簇头节点从邻居列表中选择最佳下一跳节点,最终实现与Sink节点的数据通信功能。仿真分析表明所设计的路由算法具有低时延、高可靠性、节能等优点。     

基于锚节点主动部署机制的WSN节点定位算法综述与分析

无线传感器网络的应用中,网络的位置信息由特定的节点定位算法获得,节点定位算法的选择与实际监测环境的特点和具体性能需求等因素有关.基于锚节点部署的方式,将无线传感器网络节点定位算法分为基于固定和移动锚节点辅助下的2大类定位算法,详细分析了2类算法下的典型算法,对未来无线传感器网络节点定位算法的研究进行了展望.     

基于跨层设计的MANET拥塞控制路由算法

移动无线自组网(MANET,Mobile Ad Hoc Network)是由无线移动节点所组成的具有任意和临时性网络拓扑的动态自组织网络系统,每个节点都可以作为主机和路由器使用。由于移动自组网的独特组织形式,固定网络和有中心无线网络的很多协议无法直接被它采用,因而需要设计专门适用于移动自组网的协议。其中,路由协议是自组网设计并研究的主要技术难点之一。对MANET中的经典AODV路由算法进行了改进,通过节点MAC层信息感知,表征出链路拥塞状态,同时将MAC层信息跨层共享,提出时延跳数积作为网络层路由判断和选择的依据,改善移动自组网传统路由协议遇到的拥塞问题,优化路由工作和网络性能。     

无线传感器网络中基于网格的目标跟踪算法

提出了一种适用于无线传感器网络中基于网格的目标跟踪算法,以解决在目标跟踪过程中信任度(belief)更新和传感器节点信息贡献量估计问题.该算法对信任度进行非参数化表示,用基于网格的算法对序列贝叶斯滤波过程进行实现.并且利用目标位置预测和基于网格的算法在不预先获知传感器节点测量数据的情况下,对节点的信息贡献量进行估算.在资源受限的无线传感器网络中,该算法在降低计算复杂度、提高算法适用范围方面都有显著改进.最后在仿真环境中验证了基于网格的目标跟踪算法的有效性.     

基于多目标规划的WSN矩阵乘路由算法

针对无线传感器网络路由中的能量消耗问题,综合考虑节点的能量水平和节点闻传送数据的能耗,建立多目标规划的路由模型,并利用矩阵和向量的乘法运算表示无线传感器网络中的路由问题.应用基于优化满意度的评价方法,将多目标路由问题转换为单目标优化问题,并提出一个适合无线传感器网络的矩阵乘路由算法.仿真结果表明,该算法能台理地利用有限...