基于跳数的传感器网络节点定位改进算法

提出一种基于跳数的无线传感器网络节点定位改进算法,用以更准确获取在无线传感器网络监视区域内目标节点的位置。算法精确估算网络中节点间的平均每跳距离,解决了经典定位算法中校正值不准确的问题,同时,算法在估算节点位置时,优化选取定位的参考节点。实验结果表明,改进算法提高了网络中节点定位精度,有助于推动无线传感器网络的应用。     

基于DV-Distance的无线传感器网络定位算法研究

无线传感器网络是一种全新的信息获取和处理技术,而节点自定位技术是无线传感器网络的主要支撑技术之一.由于无线传感器的节点数量非常大,致使利用GPS定位装置收集节点位置信息的代价将会很大.因此,研究能够适应无线传感器网络节点位置信息的算法是极其重要的.本文重点对距离无关的定位算法中的DV-Distance算法进行了研究,通过MATLAB软件平台对DV-Distance算法进行了仿真实现,结果表明不同信标节点密度时,定位算法的定位误差不同,而当存在障碍物及GPS误差也会影响定位误差.     

无线传感器网络中基于Convexhull的能量空洞避免路由算法

提供了一种绕过无线传感器网络“能量空洞”的方法(CHA方法),可以用来找到绕过能量空洞的最优节点路由路径。在数据包从源节点传递到目的节点的过程中,通过遇到能量空洞,先勾勒出空洞范围,再基于凸壳(Convex hull)找到绕过能量空洞的最优节点路由路径。仿真结果表明,该算法优化了能量空洞绕洞路由路径,有效提高了无线传感器网络传输效率,减少了无线传感器能量损耗和信息传递的延迟。     

实现节点负载均衡的无线传感网能量高效分簇方法

分析了分簇无线传感网中的负载不均衡问题,提出了一种实现节点负载均衡的无线传感网能量高效分簇算法. 根据网络模型计算出最优网络分簇数量,通过调整节点的通信半径来控制网络分簇的大小,以分布式周期性迭代的方法竞争选举簇头,形成合理的网络拓扑结构. 不同网络条件下的仿真实验证明,该算法能有效地均衡网络节点负载,从而降低节点能耗,延长网络生存时间,其性能优于典型的无线传感网分簇算法LEACH和HEED.     

无线传感器网络中的协作波纹定位

随着无线传感网定位技术的发展,高精度、大范围、低代价成为无线传感器网络定位技术的研究热点.文中提出一种用于无线传感网定位的协作波纹算法,侧重于对多节点实现快速精确定位. 首先以更合理的网络布局研究为基础,设计一种可以拼接的网络拓扑结构;其次利用节点协作的方式感知网络环境,降低定位误差;最后利用波纹定位的方式对节点进行两轮定位,从而实现网络区域内的高精度定位. 仿真实验表明,网络的锚节点节省率可达3.20%,定位精度提升了20.00%,进而充分证明了协作波纹算法的有效性与合理性.     

基于K-means聚类的安全高效的数据聚集算法

无线传感器网络(Wireless Sensor Networks,简称WSNs)是一种多跳、自组织式的网络,传感器节点在能量、通信能力以及计算能力等方面均受限,并且在数据传输过程中也存在安全隐患,基于此提出了一种基于K-means聚类的安全高效的数据聚集算法KSEDA(K-means Safe and Efficient Data Aggregation).该算法采用K-means聚类算法对传感器节点进行分簇,通过分析节点的剩余能量进行选择簇头节点;并在向汇聚节点Sink传递过程中通过安全多方计算协议进行数据安全聚集.通过与CPDA算法进行实验对比,算法具有低能耗、高安全性等特点.     

基于TW-ToA与TDoA的无线传感器网络多目标协同定位算法

针对高斯噪声环境下无线传感器网络(Wireless sensor networks,WSNs)中目标节点位置估计问题,提出了一种基于双向到达时间(Two way-time of arrival,TW-To A)与到达时间差(Time difference of arrival,TDoA)的多目标协同定位算法。该方法利用了TW-To A高精度和无需同步的特性,并通过混合TDoA测量,在提高整体定位精度的同时,有效地降低了TW-To A的信息传输量。所提出算法将待测目标节点扩展为伪辅助参考节点,协同参与定位过程,从而进一步减少了网络中锚节点的数量。仿真结果表明,该算法在相同节点数量的网络环境中可以以较低的代价实现较高精度的定位目标,为无线传感器网络中的目标定位提供了新的思路和方法。     

传感器网络中连通覆盖算法研究

作为一种新型的无线自组网络,传感器网络在环境与军事监控,地震与气候预测等许多方面都具有广泛的应用前景.基于正方形网格剖分的良好特性,提出了一种分布式的近似最小连通覆盖集的构造算法.新算法中:Sink节点首先将其目标区域剖分为正方形网格,并将得到的剖分信息广播给网络中的所有传感器节点;然后,网络中的传感器节点再通过周期性与其邻节点交换信息,来构造目标区域的近似最小连通覆盖集.算法分析和仿真实验表明,与已有类似算法相比,新算法在连通覆盖集大小方面具有更优的性能.     

无线传感器网络中可变同步周期时间同步算法

介绍了时钟同步算法在无线传感器网络中的应用及其重要性及基于层次的传感器网络时间同步算法,进而提出了有价值的节省能量消耗可变周期的同步算法.可变周期完成时间同步算法,根据最近的时间偏移和时间同步周期来调整同步的时间周期的长度.能够减少时间同步的次数,减少同步协议的开销,进而减少节点的能量开销.     

一种改进的DV-Hop定位算法在配电线路故障定位中的应用

基于WSN技术提出一种改进的DV-Hop算法解决配电线路故障定位不准确的问题.阐述了配电线路WSN故障定位原理,针对配电线路的实际特性,建立无线传感器节点拓扑模型.分析了传统DV-Hop算法应用到配电网中的缺陷,同时对其进行改进.MATLAB仿真结果表明,改进的DV-Hop算法应用于配电线路故障定位的误差率明显低于传统定位算法,此外,误差曲线也更加稳定,能够达到更高的定位精度,更加适合配电线路上的故障位置节点定位.     

无线传感器网络中定位技术的研究

针对无线传感器网络中DV-Hop算法定位性能受到网络拓扑结构约束,在网络节点分布非均匀情况下,估计节点位置精度不高的缺陷,在保证不增加额外开销的同时,采用最小均方误差准则代替无偏估计准则的策略,并考虑通信范围与跳距之间的关系,对算法进行了改进,实验结果表明该策略有效地提高了节点定位精度.     

基于最小二乘适值比较计算的静态气体源定位

通过构建多节点分布式气敏传感器网络,对风场中多个位置上的目标气体浓度进行检测。将浓度检测结果与节点位置坐标引入湍流扩散模型,在此基础上依据最小二乘法则设计潜在气体源的适值计算函数。将潜在气源的坐标参数引入适值函数进行计算,通过结果比较得到气体源位置最优解。建立仿真风场中的气体扩散模型并引入传感器观测误差,对该算法的定位效果进行测试,仿真定位实验证明即使观测存在该算法依然可以达到较高的定位成功率。     

Zigbee技术在环境监测中的研究与应用

近年环境污染越来越严重,对环境监测的研究提出了更高的要求．本文主要利用无线传感器网络对环境进行监测,介绍了无线传感器网络在环境监测中的构成和特点及无线传感器网络体系结构,通过比较得出Zigbee技术可用于环境的监测．针对农业环境监测传感器节点低成本、小型化的要求设计增加了基于无线传感器网络环境监控信息采集系统．     

无线传感器网络在智能家电控制网络系统中的应用

基于无线传感器网络设计智能家电控制网络系统.系统采用混合星形无线传感器网络结构,网络节点以ATmega128L为主控制器,以CC2420为无线收发器.详细阐述了节点设计和智能家电控制网络系统的工作原理.实际运行结果表明,系统达到设计要求,能满足智能家居监控要求.     

基于网络定位技术下的无线传感器研究

本文以基于网络定位的无线传感器作为主要研究对象,通过对无线传感器的网络定位的相关技术进行分析,进而对网络定位技术下,无线传感器的定位机制展开了深入研究。     

最小开销启发式算法在物联网数据采集的研究

提出了一种基于最小开销启发式算法的数据采集方法,该算法实现物联网中各个成员节点通过分布式的方式独立进行目的 Sub-sink的选择,实现物联网中各个成员和Sub-shik之间的优化匹配,进而降低整个网络的能量消耗.该方法可以配置在随机或受控制的物联网无线传感网中.将该方法与随机法和贪心能量感知法的仿真实验表明,该方法在物联网中数据采集的能量消耗速率和采集节点的通信开销方面的有效性.     

带未知丢失观测率和传感器偏差的多传感器AR模型融合辨识

研究了带未知丢失观测率和传感器偏差的多传感器(Autoregressive,AR)模型融合辨识问题。采用一组伯努利随机变量描述观测丢失现象。选取递推增广最小二乘(Recursive extend least squares,RELS)算法,对未知的AR模型参数和未知的传感器偏差进行在线辨识。应用矩阵加权线性无偏最小方差最优融合估计准则得到AR模型参数的融合估计。通过AR模型与状态空间模型之间的转换和相关函数获得各传感器观测收到率和观测噪声方差估计值。仿真例子验证了此算法的有效性。     

基于ZigBee的智能交通信号灯系统设计

针对传统的交通灯采用定时原理变换信号灯,不能很好的解决交通拥堵问题,设计了基于ZigBee的智能交通信号灯系统,可根据车流量将路口内、路口间信号灯实时自主调节。分析讨论了ZigBee无线传感控制网络的组建、传感器的选型以及系统软件的设计。采用综合性能最优的ZigBee通信技术,完成对协调器及终端节点的程序设计,制定了数据通信协议。软件部分采用IAR集成开发环境设计客户端程序。结果表明通过ZigBee网络的建立和数据的传输可根据实时车流量对交通信号灯进行合理动态配时。     

无线传感器网络空中下载协议的研究

无线传感器网络分布广或散播于一些很难触及的地方,应用传统的嵌入式系统程序代码编程方法对其代码进行升级再编程时凸现出固有的缺陷,制约了无线传感器网络的应用.本文提出了应用于无线传感器网络节点程序更新的无线空中下载协议.通过该协议,可实现节点程序的远程更新.定义了协议中通信各方的功能,给出协议的框架和各对象的状态机理论模型,应用层数据包的封包格式和应用层数据传输协议.最后在国内外流行的Mica2平台上实现了该协议,实验结果表明该协议具有一定可行性与可靠性,增强了无线传感器系统的可用性.     

医疗监护系统中无线传感器网络节点的研究与设计

介绍一种基于Zigbee技术的无线传感器网络的病房监护系统,给出了系统的总体设计框图,详细介绍了无线传感器网络节点的硬件设计方案.研究表明,该系统灵敏度高、通信性能可靠、功耗低,能应用于病房的温湿度、病人体温等参数的监测.