基于信息流累积的传感器节点分布密度控制算法

针对大规模无线传感器网络中的路由空洞问题设计了一种传感器节点非均匀部署机制:基于信息流累积的传感器节点分布密度控制算法.该算法根据网络中不同位置上节点需转发的信息流量,估算出网络中的能耗分布情况,并据此求出网络中不同位置上节点应有的部署密度.仿真结果表明,与按均匀分布策略进行布网的方法相比,本文提到的节点非均匀部署机制可使网络中各节点的能耗达到极好的均衡,从而有效避免网络中过早出现路由空洞问题,保证无线传感器网络的监测覆盖程度,加强网络的安全.     

网格型煤矿井下环境多参数监测

针对矿井巷道单参数监测无线传感器网络无法实现对煤矿环境全面监测的不足,提出了一种基于网格型无线传感器网络的煤矿环境多参数监测系统.该系统在一个节点采用多种传感器对矿井环境进行实时综合监测,及时捕捉征兆信息,加以分析处理,可以更有效地预防事故的发生.设计了结合中断预警功能的基于周期巡检的多参数信息采集工作方式,以及该工作方式需要的支持技术:路由机制、端节点的工作时隙分配原则与数据的聚合处理.提出了基于剩余电池量的最小跳数路由协议与树形路由相结合的路由协议,并提出了网络地址再利用策略.模拟矿井巷道环境测试与实际煤矿巷道测试结果表明,本系统可以实现对煤矿环境的全面监测,试验效果良好.     

一种能量消耗平衡的线性无线传感器网络调度策略分析

考虑应用在公路、桥梁、隧道和地铁等场合的线性无线传感器网络,其线性和多跳传输特征造成能量不平衡消耗,靠近基站的节点需要转发大量数据,因此自身能量很快耗尽导致网络监控失效.以线性网络、均匀部署为研究内容,采用适当的调度策略平衡能量消耗,从而解决能量消耗不平衡问题.将节点转发信息的能量消耗和能量平衡作为约束条件,采用非线性规划方法建立一种线性传感器网络调度策略,通过调整节点到下一跳的距离和转发的数据量来平衡能量消耗,延长网络寿命.对影响网络寿命和节点效率的因素给出了详细分析,对节点之间不同传输距离的能量消耗给予了详细讨论,并进行了仿真.仿真结果表明,通过优化节点间通信距离和流量能够平衡能量消耗,延长网络寿命.     

矿井无线传感器监测网络路由协议的研究

根据矿井无线传感器监测网络的特点,提出一种适合矿井安全监测的路由协议—基于虚拟栅格的簇头多跳路由协议CHM-VG(cluster heads multi-hops protocol based on virtual grid)。该协议根据矿井巷道长距离带状分布的特点,参考能量损耗模型构造虚拟栅格形成簇结构。依据簇内平均能量和其他节点传输距离两方面因素选取簇头节点,并采用簇间多跳方式实现数据传输。实验结果表明该协议平衡了整个网络的能量消耗,有效地利用了网络资源,延长了无线传感器网络的生命周期。     

多路径网络编码的传输可靠性提高策略

为了提高无线传感器网络的传输可靠性,提出在中间节点选择性编码的多路径传输策略.该策略建立从源节点到汇聚节点的相交多路径,并在源节点对数据包进行编码后沿多路径传输,中间节点接收并转发编码包.如果中间节点是簇首节点,则需对数据包重新编码后再发送给下一跳节点.解析计算了路径的传输可靠性和标准化能耗,并对所提传输策略下的网络传输可靠性和能耗进行仿真.结果表明,所提策略使得网络的传输可靠性有所提高,而且能量有效性得到大幅改善.     

多跳自组XMesh网络组网实验研究

利用美国Crossbow公司的IRIS系列节点,采用XMesh网络协议,中国人民解放军军械工程学院计算机网络与通信实验室进行了无线传感器网络组网实验,结果证明XMesh网络协议具有较强的自组织、自愈和路由数据的能力,适合在无线传感器网络中进行部署。该网络能实现对温度、湿度、光强、加速度等现场传感器数据的采集、传输、转发、接收、处理、监测等功能,具有一定的应用价值。     

基于改进的微粒群算法的WSN节点部署策略

在无线传感网络部署中,必须保证无线传感器节点能够有效地覆盖被监测区域.为了减少节点部署时产生覆盖盲区,提高网络的覆盖率,本文提出了一种基于改进微粒群算法的无线传感器网络节点部署优化策略,以网络的覆盖率为适应值函数,将传感器节点的部署问题转化为目标优化问题,通过采用k-means聚类算法划分子种群,并且对子种群进行动态重...     

无线传感网络分簇节点节能传输实验模拟分析

为了提高无线传感网络分簇节点节能传输控制能力,提出基于最优节能控制的无线传感网络分簇节点节能传输实验模拟分析方法.构建无线传感网络分簇节点优化部署模型,建立路由均衡控制下的无线传感网络分簇节点节能传输低能耗调度信道模型,采用自适应均衡的路由转发控制协议实现无线传感网络分簇节点节能路由探测协议设计,提取无线传感网络节点传输的相干性特征值,结合模糊特征提取方法进行无线传感网络分簇节点节能传输过程中的最优特征量提取,实现网络分簇节点节能传输的优化控制和自适应均衡调度.仿真结果表明,采用该方法进行网络分簇节点节能传输的自适应能量均衡性较好,数据转发的成功率较高,具有很好的节点数据收发控制和节能传输能力.     

无线传感器网络不等级能级环模型及数据传输策略

目的提高无线传感器网络传感器节点能量利用率,延长网络寿命。方法对无线传感器网络的等级环模型及数据传输策略进行研究。结果提出了一个不等级能级环无线传感器网络模型,并基于数据转发量的估计,计算了不等级环的半径,在此基础上定义了能级环上的支持节点,以总体网络能量消耗最小为优化目标,提出了支持节点在数据传输中的权力轮转与数据转发策略,最后设计了仿真实验并进行了验证,实验表明,不等级能级环模型中,在网络计算580次时,传感器网络能量利用率达到0.466 39。结论不等级能级环无线传感器网络模型及权力轮转与数据转发策略,能够有效地抑制能量洞的出现,提高网络节点能量利用率,延长网络寿命。     

基于Voronoi算法的无线多媒体传感器网络覆盖控制研究

无线多媒体传感器网络(Wireless Multimedia Senor Networks,WMSNs)的覆盖控制技术是传感器网络研究的关键问题,只有合理的部署传感器节点,才能达到对目标区域的全面监测。Voronoi图具有良好的区域划分性质,可以将监测区域划分成多个小的区域。所以,提出一种基于Voronoi算法的无线多媒体传感器网络的覆盖策略。通过Voronoi图形寻找新增传感器节点的坐标,计算出节点的质心点坐标,调整节点的方向。实现用比较少的节点,获得较高的覆盖率。     

基于Zigbee技术的煤矿瓦斯报警监控系统设计

针对目前煤矿有线监控系统信号传输的弊端,采用基于Zigbee的无线传感器网络技术,设计一种矿井瓦斯监控系统。实现了矿井的无线实时监控,避免了网络布线,从而降低了设备成本和有线信号传播的干扰,提高了矿井作业的安全性。     

网格型煤矿瓦斯监测网络节点接入机制设计

为了解决煤矿瓦斯监测网格型无线传感器网络无线节点在同一信道上工作时容易产生数据冲突,不利于监测的问题,提出了一种网络的无线节点接入机制。将无线传感器网络中的端设备节点先分组,再使用随机竞争与时隙分配相结合的方法来解决该问题。实验表明,利用分组无线节点中的时隙分配,并在同一时隙内采用CSMA/CA机制传输数据,不仅可以减少时隙数,降低数据传输时延,还可以减少数据传输冲突,节省能量,从而提高了无线监测网络的可靠性和稳定性。     

斜井提升防掉道保护监测与分析

针对斜井箕斗在运输过程中易出现脱轨,设计了新型无线信息传感器传输网络系统。通过安装于箕斗矿车底部的感应传感器与光电传感器可以实时监测箕斗与轨道的接触状态。在牵引箕斗配重块与箕斗的钢丝绳处安放载荷传感器,用来监测钢丝绳的受力情况;在井口安装到位传感器,用来监测箕斗的到位状态。姿态传感器利用XL66系列无线转换器与M系列RS485数据采集模块将信息发送到井口接收装置,利用通讯电缆与上位机相连,通过组态王软件实时获取监测数据与画面。现场测试表明,本设计可以满足实际需求,提高了矿井的安全性能与生产效率。     

煤矿安全监测无线自组织网络终端的研制

介绍了煤矿井下安全监测的现状及技术背景,论述了无线自组网技术在井下安全监测中应用的优势及原理,指出将无线自组网技术应用于井下安全监测可降低监测系统的构建成本且维护方便。     

携有时间标签的物联网构架下高压远距离输电线路在线监测系统

高压远距离输电线路在线监测系统对保障输电线路的安全运行具有重要意义。根据高压输电线路分布范围广泛和监测时间久的特点,提出了带有时间/地理标签的无线传感器网络在高压远距离输电线路中的远程实时监测。子网采用ZigBee无线通信技术组网,负责高压输电线监测参数的采集;骨干网采用GPRS技术实现无线传感器网络与Internet的无缝连接。同时通过B/S体系结构,用户端在登录监测系统后能实时浏览和分析无线传感器网络采集到的高压输电线监测参数。     

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。     

ZigBee技术在大坝安全监测系统中的应用

基于ZigBee技术功耗小、时延短、组网灵活,安装、维护和升级方便快捷的特点,使用英国Jennic公司生产的ZigBee模块进行了软硬件的设计,并把它应用于大坝安全监测系统,真正形成了无线传感器网络,实现了数据的无线双向传输。     

融合WSN与RFID的输电线路杆塔状态监测网络低延时技术

杆塔是输电线路体系中的关键组成部分,其稳定可靠性是整个输电线路运行安全的重要保障。本文提出一种融合无线传感器网络(wireless sensor network, WSN)和射频识别技术(radio frequency identification, RFID)的输电线路杆塔状态监测网络,具有监测成本低、故障定位迅速和适合长期监测的优点。中继节点设置是所提出监测网络性能研究的关键,因此本文建立了中继节点传输延时模型,有利于分析不同条件下的监测网络延时性能。针对RFID冗余数据导致的融合监测网络延时,提出一种适用于输电线路杆塔状态监测RFID冗余数据处理方法,能有效削减阅读器端采集的冗余数据,具有算法简单、实时性强等特点。     

一种用于道路交通的无线传感网拓扑结构

无线传感器网络在道路交通监控中的应用日益广泛.在公路带上形成无线传感器网络拓扑结构时，传统的做法是将结点随机放置在公路带上，这种做法不仅消耗了大量结点能量，且降低了整个网络的吞吐量.本研究提出了一种新的用于道路交通的无线传感网拓扑结构.该拓扑结构采用了新的数据帧传输格式和线形置放策略，从而可减少网络负载量和冗余信息的传输.仿真结果表明，该策略可以节省结点的能耗，有效延长网络的生存时间，提高网络的吞吐量.     

基于微电网的DV-hop改进算法

针对微电网监控系统中海量信息数据处理时,大量数据的传输可能会导致无线传感器网络崩溃与数据丢失等问题,提出了一种基于微电网的无线传感器网络的改进DV-hop算法。首先,将边缘计算技术应用于微电网,改进微电网监控系统结构;其次,在改进微电网监控系统基础上,将基于平均加权方法与跳数加权方法的DV-hop算法有机结合,得到新的改进算法,使得无线传感器节点定位误差缩小至0.60。仿真结果表明:基于平均加权方法与跳数加权方法提高了传感器节点定位精度。