基于LQI量度的无线链路质量评估模型

链路质量评估对无线传感器网络的上层协议设计至关重要.在对大量采样值进行统计分析的基础上,提出了一个基于高斯分布的链路评估模型,该评估模型能够通过节点感知到的LQI值推断出节点之间的链路质量状况.模型验证表明,该研究具有扩展性,所建立的链路模型既可为无线传感器网络的实际应用提供依据,又可为上层协议的仿真研究提供有价值的参考.     

基于LQI的链路评估算法及其在WSN中的应用

在实验的基础上对一些链路质量评估参数进行对比之后,提出了一种基于LQI均值的链路评估算法.该算法能够在保障评估准确度的前提下减少冗余数据,从而降低能耗;采用该链路评估算法对ETX路由度量进行了修改,提出了一种IETX路由度量,并最终在Micaz节点上对该度量的选路性能进行测试.结果验证了基于LQI链路评估算法的IETX度量的选路可靠性与节能效果.     

一个无线传感器网络的通信链路评估模型

针对无线传感器网络路由协议的仿真和设计,往往是假设底层信道为理想信道,以此所设计出的路由协议在实际应用中将导致极低的网络性能问题.以CC2420收发芯片为重点研究对象,对其所在的2.4GHz的通信链路进行了理论建模,得出了一个解析的链路评估模型.该模型具有一定的扩展性,对于不同的环境和不同的节点收发芯片,只须将相应的模型参数代入相应的接收机误码率公式,便可得出所需的链路评估模型.其推导过程具有一般性,所得评估模型可为无线传感器网络的底层链路仿真提供理论依据,并可为上层协议的分析及设计提供有价值的参考.     

基于LQI均值的WIA-PA网络路由算法研究

WIA-PA网络环境通常恶劣、干扰因素多,对网络路由质量的要求比较高,在以往的WIA-PA网络路由研究策略中没有考虑到链路质量因素。本文为了避免WIA-PA网络中链路质量差的路径转发数据,在AODV路由算法的基础引入了链路质量WMRWMA算法。并针对WMRWMA算法的不足通过LQI均值对WMEWMA优化,提出了一种主动和被动结合适合WIA-PA网络的路由算法。通过实验验证,本文提出的方法吞吐量比AODV算法提高了13%,丢包率上比AODV算法降低了10%,更适合WIA-PA网络环境。     

基于双链路的无线Mesh网络骨干链路性能优化研究

骨干链路传输带宽是多跳无线Mesh网络性能的主要瓶颈之一.基于Linux 开源代码构建无线Mesh网络实验床,分别在IXP425和x86平台下采用成熟的IEEE 802.11a无线横块对无线Mesh网络骨干链路性能进行了一系列实验研究.实验结果表明,采用双链路的无线Mesh网络骨干链路可以达到100 Mb/s级别的传输带宽,将有效提升了多跳无线Mesh网络的应用前景能.     

基于LQI均值的WIA-PA网络路由算法研究

WIA-PA网络环境通常恶劣、干扰因素多,对网络路由质量的要求比较高,在以往的WIA-PA网络路由研究策略中没有考虑到链路质量因素。本文为了避免WIA-PA网络中链路质量差的路径转发数据,在AODV路由算法的基础引入了链路质量WMRWMA算法。并针对WMRWMA算法的不足通过LQI均值对WMEWMA优化,提出了一种主动和被动结合适合WIA-PA网络的路由算法。通过实验验证,本文提出的方法吞吐量比AODV算法提高了13%,丢包率上比AODV算法降低了10%,更适合WIA-PA网络环境。
     

基于TinyOS无线传感器网络的RSSI定位方法

节点定位技术是无线传感器网络的主要支撑技术之一,节点自身的正确定位是提供监测事件位置信息的前提。本文针对无线传感器网络节点定位的需求,研究适合在TinyOS平台下的RSSI测量定位方法。本文介绍了无线传感器网络节点的硬软件设计方法,分析了RSSI测距的基本原理和传感器网络节点定位的基本算法。实验证明了在TinyOS平台下采用RSSI定位方法,可以满足无线传感器网络节点定位的要求。     

无线传感器网络链路质量测量问题研究

对影响无线传感器网络链路质量的几个因素进行分析,根据分析结果,在IEEE 802.15.4协议标准基础上,对MAC层帧格式、数据传输机制等做出相应修改,进而设计出一种用于测量无线传感器网络链路质量的方法.该方法避免了由于帧长度不同而带来的影响,使传感器节点能够更好地对通信链路进行数据采集.最后,分别运用IEEE 802.15.4与修改后的方法进行实际测量,对所测得的数据进行了分析、比较和评价.     

多跳Mesh网络无线骨干回传链路性能研究与优化

建立了多模Mesh网络的数据包转发模型和网络模块并发调度模型,并在基于开源代码构建的多跳Mesh网络实验床上进行了实际的仿真实验.实验结果表明:无线骨干回传链路的传输带宽提高了200%以上,同时每增加一跳其带宽仅衰减约6%,无线用户接入带宽在有限跳数内基本不会随无线跳数的增加而下降.研究表明该多跳Mesh网络模型基本解决了无线Mesh网络骨干回传链路的瓶颈问题.     

利用能效和延时的无线传感器网络性能评估方法

为提高无线传感器网络的性能,提出一种基于能效和延时的无线传感器网络性能评估方法.在收集无线传感器网络数据样本基础上采用网络能效和网络延时作网络性能评估指标,并进行归化一化处理,并采用神经网络对数据进行学习,建立无线传感器综合性能评估模型,进行了仿真实验.结果表明:相对于其它评估算法,该方法综合考虑了多个影响无线传感器网络性能的因素,评估结果更加可靠、科学.     

基于RSSI均值的等边三角形定位算法

为了提高无线传感网络的定位精度,从提高测量精度、改善信标节点分布的角度提出了一种基于RSSI均值的等边三角形定位算法.该算法引入信号强度指示(RSSI)敏感区和非敏感区概念,采用高斯模型对非敏感区的RSSI数据进行处理,解决了RSSI易受干扰的问题.采用等边三角形分布模型处理信标节点的分布,保证未知节点运动轨迹始终在信标节点的非敏感区内,从而在定位算法上使测量精度得到提高.研究表明,高斯模型可以很好地筛选出RSSI较优值;等边三角形分布模型可以提高RSSI的采集优度.这种定位算法计算简单,定位过程中节点间无通讯开销,无需硬件扩展.     

基于Zigbee的加权质心定位算法研究与实现

讨论了RSSI和LQI在Zigbee无线传感网络中的距离测定,在分析和推导加权质心定位(WCL)算法的基础上,提出了一种加权质心定位与Zigbee技术相结合的节点定位算法,并进行了模拟验证和实践。Zigbee技术的低复杂度、快速计算和低资源配置的特点,使得基于Zigbee的WCL算法在无线传感器网络定位中有非常重要的应用意义。     

无线传感网络多节点通信链路质量检测算法

为提升无线传感网络的扩展性和通信性能,研究无线传感网络多节点通信链路质量检测算法。基于稳定路由协议设计了无线传感网络多节点通信链路质量检测算法,利用通信节点分析报文确认邻居节点间距,通过非参数局部线性核平滑方法依据邻居节点间距建立信号获取平滑后的信号接收强度。判断无线传感网络中的节点是否来自上游节点分组的平滑后信号接收强度后,采取滑动窗口局部多项式拟合方法建立链路质量检测模型,通过链路质量检测结果判断无线传感网络中该链路中通信节点移动状态,通过通信节点移动状态判断链路质量。实验结果表明,采用该算法可准确检测无线传感网络多节点通信链路质量,且在节点数量增加时检测效果依然良好,具有较好的扩展性。     

基于改进的RSSI的车间移动节点MCL算法

针对蒙特卡罗定位（MCL）算法在无线传感网络定位精度和取样效率中存在的不足,提出了一种基于接收信号强度指示（RSSI）改进的MCL算法（R-MCL算法）,并对车间移动节点进行定位.通过分析车间移动资源的移动规律,引入RSSI模型测距预测,减少取样区域,从而提高了取样效率和定位精度.仿真结果表明,R-MCL算法在定位精度、收敛速度和计算量等方面的性能均有提升.     

基于RSSI的无线传感器网络节点定位技术

研究了无线传感器节点定位问题,在三边测量法定位基础上提出了一种基于RSSI的灵活的节点定位机制(FTL).其基本思想是采用三个普通信标节点,利用节点间的协作形成未知节点存在的有效误差区域,通过一跳及两跳邻居节点辅助完成定位.仿真显示该机制比现有的基于RSSI的三个普通信标节点分布式定位算法对未知节点与信标节点相对位置要求降低,在平均测距误差为10%时,平均定位误差约为节点射频通信距离的20%.     

嵌入式无线传感器网络节点设计与通信研究

针对无线传感器网络技术的发展趋势,采用32位ARM核微控制器LPC2138设计并制作了一款无线传感器网络节点,节点的通信单元采用了射频芯片IA4420.在解决了SPI接口时序判别和连接方式等问题后,给出了IA4420的一种基于外部中断的数据收/发方法,实现了节点问的通信功能.比较了IA4420与符合IEEE802.15.4标准的射频芯片CC2420,IA4420易于设计并且不受现有通信标准的制约,通信协议可由用户自行定义,便于实际检验通信协议的优劣.进行了基于射频芯片IA4420接收信号强度指示实验,实验结果显示IA4420的RSSI功能可比较可靠地用于连接质量指示,但用于定位是不可靠的.     

Experimental Analysis of Link Estimation Methods in Low Power Wireless Networks

Wireless sensor networks are envisioned to be an integral part of cyber-physical systems,yet wireless networks are inherently dynamic and come with various uncertainties.One such uncertainty is wireless communication itself which assumes complex spatial and temporal dynamics.For dependable and predictable performance,therefore,link estimation has become a basic element of wireless network routing.Several approaches using broadcast beacons and/or unicast MAC feedback have been proposed in the past years,but ...