矿井安全智能监测无线传感器网络关键技术研究

无线传感器网络（WSN）是一种现代智能自动化的世界最新无线监测网络技术,综合了多个领域的先进技术,具有广泛的应用前景。对煤矿安全智能无线监测采用最新WSN技术进行了探索,尤其对井下安全监测需要解决WSN的无线通信、传输路由协议和定位算法三个关键技术进行了研究。     

基于ARMA模型的无线传感器网络可信数据采集方法

在传感器节点受到能量和带宽严重制约的情况下,如何合理、有效地利用有限的资源来采集有效、可信的数据,成为当前无线传感器网络(Wireless Sensor Network,WSN)研究的热点问题之一.在分析了大量WSN感知数据的基础上,利用时间序列对数据进行建模处理,得出了适合WSN的数据处理模型ARMA(1,1),同时利用基于移动Agent的中间件技术,提出了基于ARMA的无线传感器网络可信数据采集方法.理论和实验结果表明,该方法可保证采集数据的高度可信,同时显著提高了网络的整体性能,有效的减少网络的能耗,延长了网络的生命周期.     

无线传感器网络及其体系结构的概述

无线传感器网络是近年来较新的研究热点.本文介绍了无线传感器网络的定义、特点和主要应用领域,概述了无线传感器网络体系结构的一些情况,总结了无线传感器网络体系结构设计需要考虑的要素,展望了将来WSN的大好前景.     

基于BP算法的无线传感器网络定位

无线传感器网络（wireless sensor network,WSN）是一种应用广泛的全新的信息获取和处理方式,可以实现复杂的大规模监测和追踪任务。节点定位是无线传感器网络中的关键技术之一.位置估计的精度直接影响WSN后继的网络传输和监测性能。本文利用BP神经元网络方法对定位进行优化,并对测度结果进行验证。结果表明该算法提高了定位精确度。     

一种无线传感器网络与以太网间的接入系统研究

无线传感器网络(WSN)与现有网络基础结合是WSN研究中必须解决的技术问题之一.本文分析了WSN接入以太网存在问题,总结了基于IEEE 802.15.4的无线传感器网络的特点.设计了一套这种无线传感器网络与以太网间的接入系统.该系统遵循6LoWPAN规范,解决了WSN节点的IPv6地址自动配置问题;设计了接入网关;定义了信息与控制数据格式.实现了一套应用验证系统并进行了实验;对网络性能进行了分析.实验结果表明该设计简单有效,能够完成WSN的高效接入,在工程实践中具有实用价值.     

无线传感器网络覆盖优化策略

针对无线传感器网络节点覆盖容易出现空洞和盲区的问题,提出一种基于改进人工鱼群算法的无线传感器网络覆盖优化算法.首先构建网络节点的信任度模型,进行节点轮换调度修复路由,然后采用改进人工鱼群算法进行无线传感器网络节点的自适应定位寻优,以人工鱼群优化的节点分布模型重构无线传感器网络(WSN)节点覆盖连通图,实现优化网络覆盖.仿真实验结果表明,利用覆盖优化算法进行WSN网络节点设计,明显地改善了网络节点的覆盖质量,提高了无线传感器网络的安全性能.     

基于蚁群算法的无线传感器网络优化

无线传感器网络（WSN）中的传感器节点由一次性电源供电,能量优化关乎整个网络的寿命.优化网络拓扑结构有利于提高WSN整体的能量利用率.ACO是一种基于种群（population based）的启发式仿生进化算法.提出了基于ACO的WSN的网络优化算法,以16个固定位置节点和20个任意位置节点的WSN为对象进行了仿真研究.实验结果验证了该算法的有效性.     

无线传感器网络节点故障诊断算法研究

针对无线传感器网络(WSN)中传感数据缺失或偏离真实值从而降低网络运行可靠性的问题,开展了关于WSN中各种节点故障的检测和诊断算法的研究,提出了基于SVDD的无线传感器网络Outlier检测、多尺度主元分析的WSN节点故障诊断算法,并进行了实验验证.实验结果表明本文方法能够有效实现对节点运行状态的监视和诊断,确保感知数据的准确性和完整性,提高网络运行的可靠性.     

无线传感器网络在数控机床监测中的应用

数控机床远程监测是目前工业自动化领域所关注的热点。传统的基于总线或LAN方式存在较多问题,如对现场环境要求严格等。随着无线传感器网络(WSN)技术的成熟,可以将网络节点完全集成在一个芯片中,这样就大大拓宽了无线传感器网络技术的应用范围。本文的研究内容是利用现有设备搭建基于IEEE802.15.4/ZigBee协议的无线传感器网络原型,并分析了实现的关键技术。同时结合工程实际,给出了一个无线传感器在数控机床监控领域的应用实例。     

无线传感器网络安全组网技术研究

随着无线传感器网络(WSN)的高速发展和广泛应用,网络的安全问题越来越受到人们的关注。近几年,在无线传感器网络安全问题上的研究不断取得突破,但大多数研究都关注在数据传输过程中如何保证数据的安全问题,很少涉及到在网络组网过程中如何保证组网的安全问题。在综合分析各种无线传感器网络的安全策略和组网策略的基础上,提出一种无线传感器网络的安全组网技术。无线传感器网络的安全组网技术主要思想是通过在网络的组网阶段加入了消息认证技术和加密技术,拒绝外部非法节点加入网络,使网络的安全性得到更大的提高,在很大程度上降低了WSN遭受外部非法节点攻击的风险,并进一步提高了网络运行过程中的数据安全程度,为无线传感器网络的进一步发展和应用起到了推动作用。     

无线传感器网络的安全性研究

大多数应用环境中,用户对无线传感器网络的安全性有较高的要求,而无线传感器网络自身的特性使得传统的安全机制和安全协议难以直接应用,因此面临着比传统网络更大的安全挑战。文章探讨了无线传感器网络协议中的网络层路由的安全问题,对解决这些安全问题的关键技术进行了讨论。     

基于网络编码的无线传感器网络功率管理

无线传感器网络中进行数据采集及其运算时均采用电池驱动,能耗便成了无线传感器网络设计时最应考虑的关键因素.采用网络编码时,中间节点发送的数据包是其接收信息的线性组合,传输一定大小数据包时最小化数据传输次数,传输次数越少,功率消耗也越少.分析了网络编码时无线传感器网络传输过程及其节能的原理,比较了是否采用网络编码的2种无线传感器网络传输方式的能效.结果表明,采用网络编码技术,可以有效地减少传输总功率,延长无线传感器网络的生存时间.     

无线传感器网络QoS路由技术研究进展

无线传感器网络具有与传统网络不同的特点,传统的QoS路由技术不能有效地用于无线传感器网络.介绍了无线传感器网络的概念,分析了其特点和实施QoS路由技术的难点,对主要的QoS路由协议工作原理进行了叙述,并总结了无线传感器网络QoS路由技术未来的研究策略和发展趋势.     

无线传感器网络能量优化的研究综述

针对无线传感器网络能量受限,每个传感器的网络生命时间都特别依赖节点的电池能量问题,以无线传感器网络体系结构为主线,总结了协议栈各层提高能量效率从而延长网络生命时间的主要技术手段,讨论了延长传感器网络生命时间的未来发展方向。     

基于QoS-PSO的无线传感器网络路由方法

过去,大部分的无线传感器网络(WSN)的应用局限于数据的采集,比较少地关注网络中各节点的协同合作,现有的WSN路由算法对于网络的动态性的支持力度非常弱,不能满足分布式的无线网络和无线传感器网络应用对于网络服务质量的需求,路由优化能力不足.通过综合考虑多个服务质量指标,然后基于智能遗传算法微粒群算法进行路由寻优,为路由寻优提供了很好的搜索能力.仿真结果表明,基于微粒群优化算法,以综合服务质量(QoS)指标为目标的路由很好地改善了其服务质量性能.     

基于统计模型的传感器网络查询系统的研究与设计

针对无线传感器网络数据处理的高实时性要求和节能要求,设计并实现了一种基于统计模型的传感器网络查询系统,采用了层次式的系统处理结构,并使用基于统计模型的优化方法改进了查询处理过程.最后给出了该系统与普通的WSN查询处理系统的性能对比分析,实验数据表明基于统计模型的查询策略提高了查询处理的效率,节约了无线传感器网络的能量消耗.     

一种基于拓扑的传感器网络数据收集算法

以降低无线传感器网络通信能耗, 均衡网络能量负载为目标, 通过动态构造以节点间通信能耗为权重的最小生成树及调整节点通信概率的方法, 提出一种基于拓扑的传感器网络数据收集算法DGAT, 改造了网络服务过程中节点的通信模式及能量消耗方式. 模拟实验结果表明, DGAT算法不仅大幅度提高了网络的生存时间, 且使网络的能耗更均衡.     

农业高校无线传感器网络课程建设初探

无线传感器网络是当前科学研究领域最前沿的课题之一,因其巨大的应用前景而备受关注。随着其成本的不断降低,无线传感器网络在精细农业、环境监测等领域的应用潜力不断凸显。从农业高等教育的实际需求出发,结合无线传感器网络本身的特点,探讨了其在课外研究性学习、校内课堂交互等领域的作用,针对农业高校开展无线传感器网络课程建设进行了阐述。     

无线传感器网络中的数据库技术

无线传感器网络作为计算、通信和传感器这3项技术相结合的产物,目前成为计算机科学领域一个活跃的研究分支.结合近年来国外的研究成果,着重从数据管理方面介绍了无线传感器网络的研究现状.致力于实现一个高性能的以数据为中心的网络系统,为观察者或用户提供一个有效的感知数据库管理的处理系统,并分别就数据模型和查询处理这两个数据库中的关键问题提出了有效的解决方案.