无线传感器网络容错问题探讨

本文通过对无限传感器网络概念的准确定义,分析无限传感器网络技术现状和发展前景,提出了无线传感器网络发展中存在的问题.从这些问题入手,对网络容错的检测和容错能力的提高进行了探讨.     

无线传感器网络中的分组融合技术

无线传感器网络在工农业生产中有着广泛的应用前景，紧扣传感器网络的收集信息和传递信息2个典型特征，提出了一种新型的传感器网络数据传输和分组融合技术。该技术减少了在传感器网络的冲突，提高了能效和频带利用，并在提高数据吞吐能力指标上有一定的改善。     

WSN中基于多包接收和功率控制的MAC算法

随着信号处理技术的快速发展和新的网络设计思路的出现,多包接收技术在无线传感器网络中的应用为提高网络吞吐量提供了一种新思路.文章在S-MAC协议的基础上,结合了多包接收思想,提出了一种应用于无线传感器网络的新的媒介访问控制协议,并对其吞吐量进行了分析;仿真结果表明,在节点发包速率达到一定值时,新协议可以显著提高无线传感器网络吞吐量.     

基于协作分集技术的无线传感器网络传输性能

对基于协作分集技术的传感器网络传输性能问题进行了深入研究,建立了多信源、多信宿和多中继的传感器网络协作分集模型,推导出了在该模型下传感器网络的传输性能具体表达式,据此可以定量地计算在协作分集下多信源、多信宿和多中继的传感器网络的传输性能指标,为进一步讨论协作选择策略等技术方案在实际的无线传感器网络环境中的应用提供理论上的判断依据.另一方面,本文也从理论上证明了协作分集技术可以提高传感器网络的传输性能.最后利用仿真参数,给出了主要的几个仿真结果,其反应出来的协作通信下的无线传感器网络传输性能变化特点与本文的结论相吻合.     

一种层次型无线传感器网络安全认证方案

在阐述无线传感器网络及其安全问题的同时,重点对层次型无线传感器网络安全认证方案展开研究.先对无线传感器网络安全框架协议SPINS进行分析,指出其不足之处.为进一步提高网络安全性,借鉴网络安全技术(如IPSec,SET等)中综合采用对称密码技术和非对称密码技术的思想,将证书应用于传感器网络中.根据传感器节点低功耗的特点,对其证书结构进行重新设计,通过重构的证书实现了传感器节点的身份认证和数据源认证.理论分析和仿真实验结果表明,本方案与SPINS方案相比,虽然使网络性能有所降低,但使网络安全性能有很大提高,能够有效地解决层次型无线传感器网络安全认证问题.     

无线传感器网络中基于智能分布式分簇协议的目标追踪

传感器网络综合了传感器技术、嵌入式技术、分布式信息处理技术和无线通信技术,能够协作地实时监测、感知各种环境和对象,并对监测到的信息进行处理.物体追踪是传感器网络重要的应用之一.高追踪质量低能耗是传感器网络物体追踪的主要要求.设计了一个智能的基于动态分簇机制的目标追踪协议IDCT（Intelligent Distributed Cluster-based Tracking）.利用最优选择机制和动态成簇方法,可以提高目标追踪质量并节省能量.     

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.     

传感器网络路由协议的比较研究

传感器网络综合了传感器技术、嵌入式计算技术、分布式信息处理技术和无线通信技术,是目前科学研究的热点.结合近年来国内外的研究成果,着重从网络路由方面分析比较了传感器网络一些典型的协议,指出了各自的优缺点,并对今后传感器网络路由协议的研究方向进行了展望.     

无线传感器网络低能耗树状路由安全性能

 安全可靠的无线传感器网络是现代通信系统的重要分支,是面向泛在通信的重要技术支撑.然而,大量的网络攻击导致数据安全受到威胁,严重影响网络可靠性,从而使无线传感器网络的使用价值大大降低.针对无线传感器网络的安全性问题,提出了以高效节能为前提的低能耗树状路由协议的安全模型LCTR 模型.该模型利用报文鉴别码和数字签名技术实现鉴权和数据整合.通过采用常用报文鉴别码和数字签名技术作为参考对LCTR 模型进行性能分析,仿真结果表明,LCTR 模型下信息安全传输成功率最多可提高23%,网络生存时间最多可提高5%.     

一种基于积极防御战略的无线传感器网络体系结构

针对积极防御的战略思想提出棋盘式无线传感器网络,该网络结构因为预先布好,所以大大简化了定位算法,减少了路由开销,提高了传输效率.讨论了这种无线传感器网络节点的功能结构、体系结构和组网方式.通过与传统Ad hoc网络的对比,归纳了这种无线传感器网络在各层各面设计的特点.理论证明,这种体系结构是可行的.     

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.     

无线传感器骨干网络路由算法

针对当前无线传感器骨干网络路由算法无法平衡能耗和数据传输之间的矛盾, 导致无线传感器骨干网络路由的数据传输时延较大, 无线传感器网络吞吐量较小的不足, 以提高无线传感器网络整体性能为目标, 设计一种新的无线传感器骨干网络路由算法. 首先分析无线传感器网络的工作原理, 并建立相应的路由模型; 然后引入机器学习算法对无线传感器骨干网络路由中的无线传感器节点能量进行实 时预测, 选择能量大的无线传感器节点进行数据传输, 构建能量消耗最小的无线传感器骨干网络路由; 最后与其他无线传感器骨干网络路由算法进行对比测试. 测试结果表明, 该算法的无线传感器骨干网络路由能耗较小, 无线传感器网络数据传输可靠性高, 加快了无线 传感器网络数据传输速度, 无线传感器骨干网络路由整体性能明显优于其他对比算法.     

无线传感网络覆盖中网络拓扑结构设计方法

无线传感网络覆盖可以合理分配网络的空间资源,更好地完成环境感知、信息获取等任务,当前无线传感网络覆盖方法不能对传感网络进行全面覆盖。提出一种新的用于无线传感网络覆盖的网络拓扑结构设计方法,将层次型拓扑结构作为无线传感网络拓扑基本结构,对其进行详细分析后,提出能量高效的拓扑控制算法:以同一概率周期性随机选择簇头,令无线传感网络的总体能量消耗均衡分配至各传感器节点中,实现簇中成员节点数据的均衡分布,完成无线传感网络拓扑结构的设计。实验结果表明,设计的网络拓扑结构可以合理调节传感节点的距离,可以覆盖整个无线传感网络,减少重复覆盖,具有很好的覆盖优化效果。     

面向核环境监测的无线传感网目标检测算法研究

针对核环境的特殊性,采用无线传感器网络这种新兴技术进行核环境监测,本文提出了一种高效的分布式目标检测算法.该算法基于数据融合理论,采用层级结构设计,每个传感器节点充分利用自己和邻居节点的决策信息来做局部检测决策,决策中心根据各个节点通过无线方式传送过来的局部决策值来做出最终决策.本文对所提算法的性能进行了仿真验证,并且与已有另外的两种算法进行了比较,仿真结果表明,本文提出的算法性能优异,能够满足实际应用的要求.     

基于无线传感器网络的节水灌溉系统设计

根据农田作物缺水信息,提出一种基于无线传感器网络的农田智能灌溉控制方法;探讨了传感器网络节能路由协议;实现了系统硬件与软件设计。系统综合运用无线传感器智能信息处理技术、无线数据通信技术以及基于Internet显示平台的监测点管理查询技术,将功能相同或不同的传感器构成智能化传感器网络,从而全面提升了系统的自动化与监测水平。分析了目前实现精确农业亟待解决的关键技术问题,结果表明,系统通过嵌入式控制技术完成智能化灌溉,可很好地实现节水。     

考虑节点能量消耗的无线传感网络平衡路由算法设计

传统方法设计无线传感网络路由中,往往忽略了节点的能量消耗以及不同节点能耗的差异性,导致出现节点分布不均匀、路由平衡度较差、整体开销成本较大、能耗高等问题.为此,提出了考虑节点能量消耗的无线传感网络平衡路由算法.构建节点能耗模型,建立无线传感网络梯度和传感器节点之间的信息素,结合蚁群算法求解整体能耗模型,实现无线传感网络...     

无线传感器网络数据采集关键技术及研究进展

无线传感器网络(WSN)数据采集因自组织网络结构而具有其他网络无可比拟的优势,然而其资源有限的特点使得许多关键问题尚未有好的解决策略.总结了WSN数据采集中的关键技术及所面临的主要挑战,介绍了数据采集中WSN网络协议的主要性能指标及其研究方法,并就当前几种新技术与WSN的结合情况进行了分析和讨论,最后对无线传感器网络数据采集关键技术的未来研究进行了展望.     

基于 Raptor码的无线传感器网络数据分布存储

在无线传感器网络中,经常出现节点失效等意外情况。如何实现数据的分布式存储是无线传感器研究的重点。根据以包为中心编码的相关研究,提出了一种基于Raptor码的无线传感器分布式数据存储方案。 Raptor码是喷泉码的一种,是一种在删除信道上有效的低复杂度的编码。通过预编码形成虚拟节点,使校验包更多的参与LT编码（ Luby transform code）,提高了编码的随机性。实验证明在有噪声条件下,具有优于分布式LT码的性能。     

基于数据聚合的无线传感器网络多径路由算法研究

由于传感器网络具有严格的资源限制、低速数据传输率及多对一的通信模式等独特的特征,传统用于无线移动自主网Ad—hoc的路由协议通常不能直接应用于该类网络;尤其是针对节点数目庞大的传感网,要处理的传感数据量大,在设计路由算法时必须保证其能效较高、能耗及负载均衡,以最大限度地延长整个网络的生命周期。结合数据中心及多路径路由特征,提出了一种基于数据聚合的多径路由算法。新算法不仅能在路由过程中实现能耗及负载均衡,而且能有效地消除数据冗余。理论分析和实验表明。该算法在节省能耗等方面具有一定的优势。