无线传感器网络中间件技术

目前,面向应用的无线传感器网络普遍缺乏统一开放的软件体系架构和高效的开发接口,因而阻碍了其进一步发展和应用.针对无线传感器网络特点,全面介绍无线传感器网络中间件软件的概念、设计需求与关键技术,并在此基础上分析其体系结构.同时,提出无线多媒体传感器网络中间件的概念,并构建一种基于Agent的无线多媒体传感器网络中间件体系.     

无线传感器网络节点概述

无线传感器网络因其巨大的应用前景越来越受到学术界和工业界的广泛关注.文章介绍了无线传感器网络节点的体系结构,分析比较了国内外当前典型的各种节点,重点讨论了目前无线传感器网络节点常用的处理器、射频芯片、电源和传感器各自的优缺点,并详细比较了应用于无线传感器网络的无线通信技术.     

分布式数据库安全性在无线传感网络中的研究

在无线传感器网络中,由于传感器会产生大量数据,网络的有效性受到了极大的影响.为了方便有效地管理大量的传感器数据,在无线传感器网络中使用分布式数据库的方法是一种可行的方式,将整个无线传感器网络视为一个分布式数据库,通过对数据库的查询得到想要的数据.但是,在无线传感器网络中应用分布式数据库的方法也会存在着一些安全问题.本论述的主要目的是呈现分布式数据库技术在无线传感器网络中的应用方式,并且从数据库安全的角度分析了用分布式数据库管理无线传感器网络的问题,同时提出了解决方法.     

无线传感器网络中恶意软件传播研究

从平面无线传感器网络的拓扑结构、无线共享通信及安全机制等固有特征出发,对无线传感器网络上的恶意软件传播动力学进行研究.首先,使用随机几何图建立平面无线传感器网络模型;然后,基于元胞自动机理论建立恶意软件SI(Susceptible-Infected)传播模型,该模型充分考虑无线传感器网络固有特征和传播特征,模型建立引入MAC机制和随机密钥预分布方案.分析和仿真表明,无线传感器网络的空间局域化结构特征、无线信道共享机制和安全管理应用主导了传播增长效果,限制了恶意软件传播速度,降低了在无线传感器网络中大规模流行恶意软件的风险.文中提出的模型能够描述无线传感器网络中恶意软件传播行为,为建立无线传感器网络安全防御机制提供了基础.     

无线传感器网络技术及其在新疆农业的应用研究

无线传感器网络是信息技术的研究热点问题之一,由于其组网灵活、价格低廉,因此具有广泛的应用前景;其应用和发展,将对农业生产带来深刻的影响.文章介绍了无线传感器网络的概念、结构和特点,并对无线传感器网络在新疆的应用进行了分析和总结.     

Zigbee打造Ad hoc低功耗传感器网络

无线通信、嵌入式系统和传感器技术的发展和融合,推动了无线传感器网络的发展.无线传感器网络是由分布于一定的监控区域内,用于监测特定环境信息的无线传感器网络节点组成的,已在城市管理、环境监测、危险区域的远程控制等领域得到了广泛研究与应用.因此,探索研究组网方便迅速、通讯顺畅、体积小、低能耗的无线传感器网络,具有重要的意义.     

无线传感器网络在电力系统故障定位中的应用

提出了一种基于分层式无线传感器网络检测并定位电力线路故障的方法.讨论了无线传感器网络的能量供应模式,设计了节点的能量供应模型.分析了应用无线传感器网络定位两相短路故障和单相接地故障的理论.对利用无线传感器定位电力线路故障的理论进行了仿真,验证了该理论的可行性.     

无线异构传感器网络泥石流监测系统概述

通过描述几种典型通用的泥石流监测方法,逐步引入基于无线传感器网络的泥石流监测技术,分别从传感器、节点、传输协议、系统建模、实现原理等方面对比论述无线异构传感器网络应用于泥石流监测系统的设计、实施和扩展,在此基础上提出了异构无线传感器网络应用于泥石流监测时面临的系列关键问题.希望通过归纳汇总可为无线传感器网络、异构传感器网络、泥石流实时监测和预警方法的基础理论研究和应用基础研究提供有价值的参考.     

ZigBee无线传感器网络及应用

无线传感器网络已经成为科学研究领域最前沿的课题之一,因其巨大的应用前景引起了工业界和学术界众多研究者的关注。介绍无线传感器网络的系统架构,分析了无线传感器网络的zigBee技术标准、特点及相关应用;最后,应用家庭自动化的实例描述了ZigBee无线传感器网络的应用。     

光线投射加速算法研究与实现

介绍了无线传感嚣网络的发展历程度典型应用,针对具体的室内环境提出了一种新颖的室内无线传感器网络系统的设计方案,展望了这种室内无线传感器网络的应用前景.     

基于数字水印技术的无线传感器网络安全机制研究

利用数字水印技术实现无线传感器网络的安全性。首先分析数字水印用于解决无线传感器网络安全问题的可行性，然后采用基于跳频扩频技术的数字水印、基于数字水印的认证技术来保障无线传感器网络的安全，最后给出数字水印设计实例。研究表明，数字水印技术是一种有效的、切实可行的无线传感器网络安全解决方案。     

Reliable and Energy Efficient Target Coverage for Wireless Sensor Networks

A critical aspect of applications with Wireless Sensor Networks (WSNs) is network lifetime.Power-constrained WSNs are usable as long as they can communicate sense data to a processing node.Poor communication links and hazardous environments make the WSNs unreliable.Existing schemes assume that the state of a sensor covering targets is binary:success (covers the targets) or failure (cannot cover the targets).However,in real WSNs,a sensor covers targets with a certain probability.To improve WSNs’ reliability,we should consider that a sensor covers targets with users’ satisfied probability.To solve this problem,this paper first introduces a failure probability into the target coverage problem to improve and control the system reliability.Furthermore,we model the solution as the α-Reliable Maximum Sensor Covers (α-RMSC) problem and design a heuristic greedy algorithm that efficiently computes the maximal number of α-Reliable sensor covers.To efficiently extend the WSNs lifetime with users’ pre-defined failure probability requirements,only the sensors from the current active sensor cover are responsible for monitoring all targets,while all other sensors are in a low-energy sleep mode.Simulation results validate the performance of this algorithm,in which users can precisely control the system reliability without sacrificing much energy consumption.     

面向物联网的无线传感器网络异构组网技术研究

组网技术是实现大规模WSNs网络的基础之一,网络模型和节点位置部署是研究WSNs组网的重要内容.针对大规模无线传感器网络的特性,在研究和分析WSNs网络结构和物联网需求的基础上,结合Star模型和Mesh模型的优点,提出了一种面向物联网的WSNs新型网络模型;同时,结合密度优先原则和邻节点信息思想对RDF算法进行改进,提出了适合大规模WSNs的网络节点部署的NDF算法,其节省了网络能量、延长了网络寿命.试验表明:通过新型组网模型和NDF算法组建面向物联网的大规模WSNs网络,能够实时、精确的监测和采集测量数据,在节省了网络能量的同时也提高了网络数据的准确度.     

基于危险理论的无线传感器网络入侵检测的一种新模型

针对传感器节点的内存不足,电池能量有限使得无线传感器网络面临很严峻的安全挑战,提出了一种新式的基于危险理论的无线传感器网络入侵检测系统,它使用了通过K最邻近分类器产生的危险信号。实验结果显示这种系统是无线传感器网络的一种新的理想模型。     

Online Distributed Fault Detection of Sensor Measurements

In wireless sensor networks (WSNs), a faulty sensor may produce incorrect data and transmit them to the other sensors. This would consume the limited energy and bandwidth of WSNs. Furthermore, the base station may make inappropriate decisions when it receives the incorrect data sent by the faulty sensors. To solve these problems, this paper develops an online distributed algorithm to detect such faults by exploring the weighted majority vote scheme. Considering the spatial correlations in WSNs, a faulty sensor can diagnose itself through utilizing the spatial and time information provided by its neighbor sensors. Simulation results show that even when as many as 30% of the sensors are faulty, over 95% of faults can be correctly detected with our algorithm. These results indicate that the proposed algorithm has excellent performance in detecting fault of sensor measurements in WSNs.     

基于WORIX的无线传感器网络通信协议栈的设计与实现

在实验室自主开发的操作系统WORIX的基础上,研究了无线传感器网络操作系统通信协议栈.根据无线传感器网络的自身特点制定协议栈的设计目标,并在WORIX操作系统中实现了满足无线传感器网络应用的通信协议栈,该协议栈包括三种路由协议.通过实验分析验证了协议栈的有效性,比较了其中三种路由协议的性能,并指出这三种协议适用的场合.     

Distributed Algorithms for Event Reporting in Mobile-Sink WSNs for Internet of Things

Wireless Sensor Networks(WSNs) have many applications, such as climate monitoring systems, fire detection, smart homes, and smart cities. It is expected that WSNs will be integrated into the Internet of Things(IoT)and participate in various tasks. WSNs play an important role monitoring and reporting environment information and collecting surrounding context. In this paper we consider a WSN deployed for an application such as environment monitoring, and a mobile sink which acts as the gateway between the Internet and the WSN. Data gathering is a challenging problem in WSNs and in the IoT because the information has to be available quickly and effectively without delays and redundancies. In this paper we propose several distributed algorithms for composite event detection and reporting to a mobile sink. Once data is collected by the sink, it can be shared using the IoT infrastructure. We analyze the performance of our algorithms using WSNet simulator, which is specially designed for event-based WSNs. We measure various metrics such as average residual energy, percentage of composite events processed successfully at the sink, and the average number of hops to reach the sink.     

无线传感器网络Qos路由协议的研究

描述了无线传感器路由协议的特点及QoS路由协议所面临的问题,详细分析了几种典型的满足QoS需求的路由协议。最后探讨了无线传感器路由议未来的研究策略及发展趋势。     

传感器网络中基于过滤的概率Skyline查询算法

针对感知数据固有的不确定性问题,研究了无线传感器网络中概率Skyline查询的处理与优化技术.首先分析了概率Skyline查询的性质,证明了概率Skyline查询的不可分解性,因而无法直接利用网内计算方法求解;进而提出了无线传感器网络中基于过滤的概率Skyline查询处理算法(filter basedprobabilisticSkylinequeryprocessingalgorithminWSN,FPSP).FPSP算法将感知数据划分为候选数据、相关数据和无关数据;只需要候选数据和相关数据即可求得概率Skyline查询结果,可以在传感器节点过滤无关数据以避免大量的数据网内传输.仿真实验结果表明,FPSP算法可以有效降低传感器节点的数据传输量,极大地延长了无线传感器网络的使用寿命.     

无线传感器网络LEACH算法的改进

节点能耗是判断无线传感器网络(WSNs)优劣的重要指标。WSNs节点一般由电池供电,节点间通讯距离越远能耗越大,因此,在研究WSNs时必须考虑节点的能耗与分布。经典低功耗自适应集簇分层协议(LEACH)在选簇首时没有考虑节点位置和剩余能量。本文在LEACH算法的基础上加入节点剩余能量和位置参数:基于节点的分布,优化汇聚节点位置;节点剩余能量越大当选簇首的概率越大。最后,通过MATLAB仿真实验验证改进后的算法均衡了网络节点的能耗,延长了网络寿命。