跳时超宽带无线传感网生存期的上界

生存期是跳时超宽带无线传感网的一个关键参数.考虑了由n个随机分布在面积为S圆上的传感节点和一个汇聚节点组成的跳时超宽带无线传感网,利用 Vapnik-Chervonenkis 定理和正六边形棋盘格子覆盖传感区域,推导出了当某个源传感节点发射包含R比特的数据分组通过多跳方式到达汇聚节点时的能量消耗下界.基于能耗与生存期的关系,给出了跳时超宽带无线传感网生存期的上界.研究结果表明,跳时超宽带无线传感网生存期的上界与节点密度n/S的(α-1)/2次方成正比(α为路径损耗指数).因此,大规模密集跳时超宽带传感网更有实用价值.     

基于Hadoop/Hive的乳制品溯源数据计算及性能优化

为了提升传统乳制品溯源系统应对大规模企业生产数据的性能,本文分析了乳制品相关企业供应链业务流程、关键溯源单元和溯源信息,结合Hadoop/Hive大数据技术和分布式数据库技术,设计并构建了基于Hadoop/Hive的乳制品溯源框架.搭建模拟大数据环境并使用实际生产数据对系统性能进行测试,实验结果表明,引入Hadoop/Hive技术后,系统的平均数据存储速度、平均数据访问速度、平均数据交互速度分别提升了87.43%、27.10%、58.16%.改进后的乳制品溯源系统存储和处理大规模数据的能力明显优于传统的乳制品溯源系统.     

监测型传感网的“预测-修正”数据管理方法

将无线传感器网数据管理技术分为4类:陈述性语句、信号处理、模型预测以及中间件,并进行对比研究总结出如何既将传统的数据管理技术移植到传感网,又考虑到传感网自身的能源和网络带宽约束.针对监测型传感网,提出了一种新的"预测-修正"传感网数据管理方法,对传感节点的每个测量建立一个对应的虚拟表,所有的虚拟表又组成一个虚拟数据库.通过读取、预测、修正3个步骤,获得较为精确的测量值.最后用实验室温度监测实验验证了本方法.     

基于地理本体的空间传感网数据处理

 传感网的研究和应用已经成为推动新信息时代发展的重要动力,而传感网络的运行无法避免结构复杂的海量传感数据的处理.尽管目前已有大量的数据融合算法和模型的出现,但无法避免数据语义、网络语义异构等等问题.结合传感网的特征和地理本体的研究,本文首先提出了空间传感网的定义,随后提出了基于空间传感网的地理本体库公理化模型,最后给出了应用于湖泊领域的实践,结果显示采用文中所提方法既能够节约传感网有限的动力资源,又能够有效消除传感网中的异构.     

一种新型无线传感网数据预测机制

数据预测机制通过降低网络的通信次数成为无线传感网降低能耗的重要方式之一.利用无线传感网监测的信息的周期性变化特点,提出了一种包含两次数据预测过程的新型数据预测机制,以提高数据预测的精度.实验采用英特尔伯克利实验室部署的54个节点收集的真实数据进行了温度、湿度和光强度的仿真实验,结果表明这种新型的数据预测机制相比目前已有的数据预测机制有明显的提高.     

基于能量阈值自感分区机制的无线传感网簇路由算法

针对当前部署无线传感网中存在的成簇机制僵化、簇头节点难以进行周期性选举且存在簇区域结构难以动态更新的难题,提出了基于能量阈值自感分区机制的无线传感网簇路由算法.首先在初始化的过程中依据能量阈值进行动态初步的节点分割,形成初步的簇头-簇成员的区域结构;然后按照节点归一化能量剩余水平决定在更新周期内是否进行簇头节点的更换,从而实现了簇头节点按能量最优原则的动态周期性的更换;最后通过簇头节点与簇间汇聚节点形成的传输链路实现信息的协同传输及簇间交汇,有效改善了网络数据的传输质量.仿真实验表明:与RMCRW算法、CMEDD算法等相比较,本文提出的新无线传感网簇路由算法能够有效提高无线传感网的生存周期,减少网络控制开销,改善传感数据的传输质量.     

传感数据起源信息的多粒度标注与多分辨压缩

为了有效地追溯传感器网络中传感数据的生成与处理历史,提出一种面向无线传感器网络数据重发布的数据起源生成及传播方法.根据传感网数据起源特点分析了3种不同粒度起源的创建和传播.提出mgp-SQL语句实现了查询传播意义上起源的多粒度化;为降低传感网对起源信息的传输成本和存储成本,提出了一种基于离散小波分解理论的多分辨率起源压缩方法;根据传感网络起源信息的生成和发布的过程,结合上述2种技术实现了传感数据起源追溯算法MMPQ.真实数据及合成数据上的测试实验证明,MMPQ可以在查询过程中灵活调节压缩比率,生成适当分辨率的起源标注并高效存储.     

专家点评

<正>以智能传感为特点的新一代光纤传感网及其关键器件研究是未来光纤传感技术的发展方向.自20世纪80年代,低损耗光纤的出现使得光纤传感技术显示出了广阔的应用前景.90年代后期,光纤传感技术呈产业化发展并形成了能源、环境、医学、地质、国防等应用领域.进入21世纪后,基于复用技术和数据融合模型的传感网成为人们争相研究的焦点.     

云计算下大规模非显著特征多传感数据融合系统设计

云计算环境下存在大规模非显著特征多传感数据,传统数据融合系统容易受到传感器自身干扰,融合结果不可靠。为此,设计了一种新的云计算下大规模非显著特征多传感数据融合系统。给出融合系统总体结构,介绍了非显著特征数据采集模块。利用模糊理论与协方差匹配技术对经典卡尔曼滤波技术中的噪声协方差进行修正,以滤除传感器自身噪声。在云计算环境中,以联合滤波结构为基础,实现云计算下大规模非显著特征多传感数据的融合。实验结果表明,所设计系统融合结果可靠、实用性强。     

基于菌群优化算法优化生产车间传感网能耗

为了降低制造车间传感网能耗,采用基于菌群优化的径向基函数神经网络算法对传感网数据进行融合,去除冗余感知数据并降低数据维度;首先分析传感网节点的分簇及数据传输方式,然后建立基于径向基函数神经网络的生产车间传感网数据融合模型,引入菌群算法,利用菌群算法的趋化、复制和迁徙操作对神经网络的权重进行优化,获得稳定的径向基函数神经网络结构。结果表明,相比常用传感网能耗优化算法,采用菌群优化的径向基函数神经网络优化效率高,在网络能量一定的情况下,能有效减缓节点的"脱网"速度,并增加汇聚节点的接收数据量,通过改变菌群趋化步长的策略获得更优的优化性能。     

传感器融合技术在火灾预警探测中的应用研究

针对传统火灾报警系统存在的局限性,本文把传感器融合技术应用到火灾预警探测系统中.该系统采用传感器组探测早期火灾特征,在进行数据处理时,首先对同质传感器进行自适应加权数据融合,再对同质传感器采用D-S证据理论进行全局融合,最后得出对火灾的最优判断,很好地解决了报警灵敏度和误报率之间的矛盾.系统采取模块化设计,结构简单,容易实现等.     

烟草类根瘤中质体蛋白体的超微结构研究

提出了一种基于累计积分及阈值判断的数据处理方法,实现了检测人体动作的无线加速度传感器系统,无线加速度传感器模块使用Analog Device公司的3轴加速度传感器ADXL330.无线蓝牙模块将加速度信号采集并发送至PC机.该文是对动作识别系统的硬件与软件实现及动作处理算法的描述,并分析相应的实验结果,详细给出了数据处理算法.该方法应用于基于网络的数字娱乐系统,采集及处理时间150ms,有一定的实用价值.     

云环境下的流式空间信息服务

随着物联网、传感器技术与应用的发展,对大规模多维空间数据集成与服务的需求愈加迫切.如何实现基于大规模、多维空间数据流的实时计算成为空间数据处理领域的难点.结合云计算的特点,提出针对高速、大流量空间数据的实时处理方法.通过对多维、异构空间数据进行智能处理,生成结构化、简洁化的中间属性集;利用针对高速数据流的大规模数据实时处理方法,解决Map/Reduce难以满足此类计算实时性要求的不足.在此基础上,设计了流式空间信息组织模型与云端适配方法,对方法中的关键技术问题进行了描述.实践表明,该方法可显著提高动态空间信息的服务质量与运行性能.     

线阵CCD数据采集与检测控制系统的设计

介绍了用CCD作为传感器，实现自动测控高速数据采集与处理的系统设计。该系统以80C552单片机为控制核心，采用总线隔离技术，实现高速数据采集与数据处理分时进行。     

出口食品追溯嵌入式移动监管系统

为了实现出口食品信息全过程追溯监管,确保出口食品的安全,同时为了满足移动监管系统硬件的通用性和软件的兼容性,采用英特尔迅驰凌动(Atom)处理器技术,研制了一种食品信息追溯嵌入式移动监管系统。描述了基于X86英特尔架构(IA)及功能单元模块化的监管系统各单元的硬件设计方案。给出了一种触屏按压信息处理的软件设计方案。以深圳口岸的供港果蔬溯源系统作为实验平台,介绍了出口食品信息全过程追溯监管应用。实验结果验证了该系统的有效性和实用性。     

工业现场传感器实时数据存储系统设计与实现

针对工业现场中大量的传感器以连续高并发的方式所产生的海量实时数据难以高效可靠存储的问题,设计了基于 Hadoop 与 HBase 的工业现场传感器实时数据存储系统,并利用5台服务器和1个磁盘阵列构建了数据存储系统原型,最后通过仿真程序模拟工业现场传感器实时数据的高并发特性,对所提出的数据存储系统性能进行了验证。实验表明,所提出的工业现场传感器实时数据存储系统数据存储可靠、运行稳定、并发处理能力强。     

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.     

低温共烧陶瓷激光测厚系统设计与误差分析

基于提升低温共烧陶瓷（LTCC）厚度的检测精度、测量效率和可溯源性的需求,设计了一套LTCC激光测厚系统。针对测量精度难以满足需求的问题,对存在误差进行分析,采用厚度测量用调整夹具消除同轴度误差和线性度误差,优化设计结构降低倾角误差,循环传感器标定消除重复度误差,通过数据优化和滤波处理降低机械振动误差,提高了系统测量精度。与实际产品厚度数据对比,最终精度误差≤5?,符合产品的应用要求,具有广阔的应用市场。     

A processing approach for event-based location aware queries in hybrid wireless sensor networks

In hybrid wireless sensor networks, sensor mobility causes the query areas to change dynamically. Aiming at the problem of inefficiency in processing the data aggregation queries in dynamic query areas, this paper proposes a processing approach for event-based location aware queries (ELAQ), which includes query dissemination algorithm, maximum distance projection proxy selection algorithm, in-network query propagation, and aggregation algorithm. ELAQs are triggered by the events and the query results are dependent on mobile sensors’ location, which are the characteristics of ELAQ model. The results show that compared with the TinyDB query processing approach, ELAQ processing approach increases the accuracy of the query result and decreases the query response time. Biography: HONG Liang (1982–), male, Ph.D. candidate, research direction: database system, sensor network.