基于改进极限学习机的无线传感器网络故障检测方法

在无线传感器网络收集环境数据的过程中,由于环境干扰,电池电量不足以及传感器老化等原因会使收集到的数据出现遗漏或者错误,而这些错误数据会导致整个监测系统故障.针对该问题,本文提出了一种以改进极限学习机为基础进而实现无线传感器网络节点故障的有效检测方式.首先就传统萤火虫优化算法进行改进,通过使用莱维飞行对萤火虫算法进行优化以提高其收敛到最优值的速度以及精度,使用极限学习机构造针对故障数据检测的目标函数,将优化后的萤火虫算法对目标函数进行优化.最后对本文所提出方法的性能进行综合评估.通过仿真实验与其他方法对比,本文所提出的方法对无线传感器网络节点错误数据有更高的检测精度.     

传感器网络中基于过滤的概率Skyline查询算法

针对感知数据固有的不确定性问题,研究了无线传感器网络中概率Skyline查询的处理与优化技术.首先分析了概率Skyline查询的性质,证明了概率Skyline查询的不可分解性,因而无法直接利用网内计算方法求解;进而提出了无线传感器网络中基于过滤的概率Skyline查询处理算法(filter basedprobabilisticSkylinequeryprocessingalgorithminWSN,FPSP).FPSP算法将感知数据划分为候选数据、相关数据和无关数据;只需要候选数据和相关数据即可求得概率Skyline查询结果,可以在传感器节点过滤无关数据以避免大量的数据网内传输.仿真实验结果表明,FPSP算法可以有效降低传感器节点的数据传输量,极大地延长了无线传感器网络的使用寿命.     

一种WSN中基于局部数据的压缩感知算法

当前,无线传感器网络的研究中最突出的是传感器节点的能耗问题.已有的无线传感器网络中的数据传输方式不仅能量浪费严重,而且网络的整体能耗不平衡,因此根据无线传感器网络所传输数据的特点,将改进后的压缩感知算法应用于其中.该过程中,压缩感知思想的应用大大减少了无线传感器网络中的数据传输次数,并保证每个节点的传输次数相同,这样不仅减小了节点能量的消耗,还维持了整个网络的能耗平衡.     

数据时空融合算法在无线多传感器网络中的应用

无线传感器网络是一种新兴的、全新的技术,它常常应用于工业领域以及恶劣的环境中.在标准ZigBee协议中没有设计相关的数据融合规范,使其只能用在低数据冗余的应用场合.大规模网络中的数据冗余度大,并且网络中的数据冗余会引起节点频繁地争抢信道,网络时延增加甚至出现网络瘫痪;因此针对同类多传感器测量数据中含有的噪声和传输中包含大量冗余信息,通过多次实验对几种算法进行仿真比较,文中提出了一种基于递推估计的数据融合和自适应加权时空融合算法.该算法利用空间位置中多传感器的方差变化,通过调整参与融合的各传感器的加权系数,使融合系统均方误差始终最小.     

无线传感器网络中基于空间相关性的分布式压缩感知

提出了无线传感器网络中基于空间相关性的分布式压缩感知模型和分布式压缩感知算法,利用无线传感器网络节点间感知数据的空间相关性和联合稀疏模型,结合分布式压缩感知编解码算法,以能量有效的方式对无线传感器网络的感知数据进行压缩、重构.最后,通过仿真分析了分布式压缩感知重构误差和压缩比之间的关系,以及分布式压缩感知在能量有效性方面的性能,仿真结果表明分布式压缩感知以能量有效的方式满足了无线传感器网络中事件估计的精确度要求.     

基于无线传感器网络的动态温控系统分析

温控系统是工业应用中重要的基础系统,它主要由无线传感器网络和后台数据管理组成,结合动态设计还可以满足网络动态拓扑变化方面的需求.基于无线传感器网络的动态温控系统与传统的温控系统相比,其设定温控精度更高,能稳定温度波动,节约能源.目前,将模块与内核相分离的方法正处于探究过程中.     

一种低耗的无线传感器网络状态监测方法

传感器网络包含大量的微型无线传感器节点,并以无人值守的方式工作。为了有效地管理传感器网络,提出了一种模型辅助的传感器网络状态监测方法来支持传感器网络的状态监测,该方法的思想是在基站与节点上建立描述传感器网络状态的变化模型来辅助传感器网络状态的监测。实验结果表明:这种方法能够降低传感器网络状态监测的能量消耗。     

探析无线传感器网络在通信管网上的应用

无线传感器网络(WSN,Wireless Sensor Network)是一种自组织网络通过数据获取网络、数据分布网络和控制管理三部分核心部分组成,本文充分根据无线传感器网络自身的特点和功能充分运用在通信管网和光缆管理以及在维护应用上发挥自身优势以及存在问题进行探索。     

基于时间周期的无线传感器网络数据融合

无线传感器网络中传感器的能量有限,怎样节约能量延长传感器的寿命,是无线传感器研究网络研究中的重要问题。数据融合作为无线传感器网络的关键技术之一,它的作用体现在减少数据的上传量,提高数据准确性,节省能量等方面。研究传感器节点收集到的大量数据,发现数据满足周期性,提出了基于时间周期的数据融合算法。在融合算法中根据历史数据基于拉格朗日插值法的预测算法预测未来数据,设置误差阈值来检测预测数据。室外温度数据满足文章研究的条件,因此基于时间周期的无线传感器网络数据融合算法以沈阳地区夏天温度数据为样本,用Matlab进行仿真实验对该算法进行了验证,实验结果表明该算法减少了传输的数据量,节约了节点的能量,延长了网络的寿命。     

无线传感器网络在智能家居系统中的应用

通过对比无线传感器网络和智能家居系统的系统结构,分析无线传感器网络在智能家居系统中应用的关键技术.提出了基于无线传感器网络在智能家居实用系统的设计,包括传感器节点的硬件组成和通信数据帧的格式及工作流程软件内容,并用实验结果说明了系统的性能.     

无线传感网络构建城市新生活

城市的建设发展,对信息技术和智能监控应用提出了越来越高的要求,同时为无线传感网络在城市建设和管理等领域发挥作用搭建了舞台.在可预见的未来,无线传感网络的触角将深入到智能城市的各个领域,改善人们生活. 无线传感网络是传感器技术和无线通信技术结合的产物,是利用在监测区域部署大量传感器,组成的无线多跳自组织网络.通过无线传感网络可以将监测信息采集、处理、汇总、传输到监控平台.     

基于整体加权的多源数据融合研究

针对无线传感器网络中数据融合问题,分析了基于融合算法下数据压缩和节能的关系,在归纳和研究现行的融合算法后,对独立于应用的数据融合,提出了先单个传感器加权再整体加全权的融合算法,通过两次加权,使算法性能达到最优。通过软件层面设置加权参数实现数据压缩和传输,有效地提高决策准确性和节约能量。同时,根据无线传感器的数据冗余方式,结合路由传输机制,可以实现在传输层的数据整合,减少数据无效发送,延长无线传感器网络的周期。     

ZigBee无线传感器网络管理的研究与设计

采用基于802.15.4/ZigBee的无线传感器网络技术及ARM嵌入式技术,结合简单网络管理协议在传统网络管理上的优势,将无线传感器网络集成到现有网络中来,设计并实现对ZigBee无线传感器网络的管理.实验结果表明,基于简单网络管理协议的无线传感器网络管理方案可以有效地对无线网络终端的数据进行实时采集和监控,达到对无...     

带非均匀节点分布无线传感器网络的高效节能数据存储

现有大部分无线传感器网络的分布式数据存储方法都依赖于传感器节点定位系统,这会导致节点消耗大量的能量,而且这些方法主要是针对均匀分布的无线传感器网络的,并不适用于非均匀节点分布的传感网络。为了解决这个问题,提出一种非均匀节点分布传感网络的大数据路由存储算法,其目的在于减少传感器节点的实际分布和地址。为了进一步节省数据存储空间和能量消耗,将布隆过滤器(Bloom filter)集成到节点上,从而进一步减少数据丢失和网络能量消耗。文中算法提供了高效的搜索服务,使数据在网络内的存储分布和路由能量消耗更加均匀,进而提高了网络的生存时间。文中算法在容错情况下通过减少冗余数据来提供高效节能的存储,并进一步减少数据的路由开销和存储空间的浪费。     

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。     

基于Ad hoc无线传感器网络关键技术研究及应用

介绍了无线传感器网络的特点,包括资源受限、自组织、数据中心及应用的相关内容.对无线传感器网络的体系结构、拓扑控制机制、安全问题、移动管理等关键技术进行了讨论.最后给出了两个在监控方面的典型应用.     

基于无线传感器网络的海洋环境监测预警系统设计

针对海洋环境管理需求,提出并开发了基于智能无线传感器网络的监测系统,完成海洋生态环境监测、数据实时处理.研究了精确检测的方法与算法.系统综合运用无线传感器智能信息处理技术、远程GPRS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,实现实时在线检测.     

基于累积信誉和路径递减的无线传感器网络可靠路由方法

在无线传感器网络中,某些节点会在路由数据时选择性转发数据包以节约自身能量;或者恶意丢弃某些数据以对网络进行破坏。这些路由节点的不良行为会使网络中传递的数据缺乏安全性;也使得网络变得不可靠,易受到各种攻击。针对无线传感器网络节点数据路由时存在不良行为的问题,提出一种基于累积信誉和路径递减的可靠路由方法。首先是根据统计学中负二项分布原理,对参与数据路由的节点进行信誉评价;并选取满足一定信誉条件的节点作为路由节点。然后通过路径递减方法对数据进行路由,目的是避免过多的中间节点,最后将数据包以可靠的方式通过最短的路径路由到目的地。实验测试结果表明所提方法在网络中存在恶意路由节点情况下,能够较好地提高数据包投递率,以及减少数据包到达目的节点的平均跳转次数,提高了数据路由的可靠性。     

无线传感器网络多径路由机制研究

无线传感器网络在一些应用中需要保证链路的可靠性,但由于传感器节点资源有限、通信链路不对称等特点,很容易导致数据链路发生变化.多径路由机制通过数据链路冗余的方式有效提高了数据链路的可靠性.在典型多径路由算法HEED的基础上,结合移动代理技术,通过建立备用数据链路并确定其优先级,设计了一种基于移动代理技术的多径路由机制MAHEED,使得无线传感器网络数据传输的可靠性得到明显提升.     

多Sink无线传感器网络鲁棒路由协议

针对多Sink无线传感器网络中由Sink节点失效引起的局部数据拥塞,进而导致网络鲁棒性减弱的问题,提出基于侦听机制和模糊控制的多Sink无线传感器网络鲁棒路由协议．该协议采用侦听机制．建立并维护多维树状拓扑路由,避免了采用泛洪方式组网而造成的资源浪费;加入以负载、丢包和跳数为目标的模糊控制算法,进行路由选择,均衡了网络负载．仿真结果表明,该路由协议在一定程度上缓解了网络中Sink节点失效造成的大量丢包以及数据拥塞问题．增强了网路的鲁棒性．