无线传感器网络覆盖优化策略

针对无线传感器网络节点覆盖容易出现空洞和盲区的问题,提出一种基于改进人工鱼群算法的无线传感器网络覆盖优化算法.首先构建网络节点的信任度模型,进行节点轮换调度修复路由,然后采用改进人工鱼群算法进行无线传感器网络节点的自适应定位寻优,以人工鱼群优化的节点分布模型重构无线传感器网络(WSN)节点覆盖连通图,实现优化网络覆盖.仿真实验结果表明,利用覆盖优化算法进行WSN网络节点设计,明显地改善了网络节点的覆盖质量,提高了无线传感器网络的安全性能.     

混沌逃逸粒子群优化算法在WSN覆盖优化中的应用

为了寻找最优的无线传感器网络(wireless sensor networks,WSN)覆盖优化算法,保持整个网络能量的平衡,提高无线传感器网络覆盖率,在基本粒子群优化算法的基础上,提出一种基于混沌逃逸粒子群优化算法(chaotic escape particle swarm optimization,ECPSO)的WSN节点覆盖优化方法。ECPSO算法以覆盖率为优化目标,建立WSN覆盖优化数学模型来描述节点覆盖问题,利用混沌逃逸粒子群算法对数学模型进行求解,实现节点覆盖优化。仿真结果表明,ECPSO算法加快了WSN覆盖优化速度,节点分布更加均匀,提高了传感器节点的覆盖率,是一种高效的WSN节点覆盖算法。     

基于ODER的节能无线传感器网络覆盖控制

针对无线传感器网络(WSN)覆盖协议设计中的网络存在冗余节点以及在能耗、计算方面复杂程度较高等的问题,将分组思想引入到节能覆盖研究中,在ODER覆盖协议的基础上,提出一种权衡网络覆盖率和计算能耗的折中方案EB-ODER.利用HEED思想对传感器节点进行预处理,选取能量以及位置较优的节点进行覆盖节点的竞争,解决了ODER...     

基于SDN架构的WSN入侵检测技术

由于无线传感器网络(Wireless Sensor Network,WSN)需要进行大量的信息采集传输工作,如何确保网络的安全一直是WSN面临的主要问题.将最新的自防御网络(Self-Defending Network,SDN)技术与入侵检测技术相融合,提出一种更有效的入侵检测方案.该方案充分利用了SDN架构的特点和网络所特有的自相似特点,能够及时判断WSN中是否有节点遭到入侵,极大程度上解决了普通节点能量和计算能力不足等缺陷.不仅如此,该检测方案能够根据WSN的环境进行灵活的部署,保障了检测方案的多样性,以及针对WSN遭受到的入侵主动做出响应,提高了安全性.     

基于NS2的固定和移动节点的无线传感网络的仿真

随着农业物联网的快速发展,对于无线传感器网络(WSN)的要求越来越高,建立移动和固定节点相结合的WSN越来越重要.在100m*100m的场景中,对Zigbee组成的移动和固定节点相结合的WSN进行组网仿真.在该场景中,建立9个节点,其中8个为固定节点1个为移动节点,通过NS2仿真软件,分析了丢包、延时等网络性能,为建立移动节点和固定节点相结合的WSN提供了理论支撑.     

基于人工势场的水下传感器网络部署优化策略

对水下传感器网络移动节点的位置进行调整以提高传感器网络的有效覆盖率具有重要现实意义.根据水下传感器网络的特点,提出基于人工势场的分布式水下传感器网络部署优化算法UPFA(Underwater deployment based on Potential Field Approach).混合传感器网络部署优化问题可以转化为漏洞修复问题,覆盖的漏洞会对移动节点产生虚拟吸引力.仿真结果表明,UPFA算法能够引导水下的移动节点修复水下传感器网络的覆盖漏洞,显著提高水下传感器网络的有效覆盖率.     

可存盲区WSN在森林防火中的覆盖模型研究

无线传感器网络（Wireless Sensor Networks,WSN）在森林防火中的应用已经得到了充分的发展,怎样实现最可靠、最低成本的网络系统是较为关键的问题。文章根据无线传感器网络的完全覆盖模型和森林防火的实际情况,提出了可存盲区的WSN覆盖模型。通过模糊度的设置提高了传感器节点的单位覆盖面积,在相同的监控区域下使用较少的传感器节点覆盖了整个区域,从而大大降低了系统的成本,为系统的可实现性提供了保障。     

ILP模型结合连通性约束的WSN传感器部署方案简

针对无线传感器网络(WSN)区域覆盖中传感器部署的覆盖性和连通性问题,提出一种基于整数线性规划(ILP)模型和连通性约束的WSN传感器部署方案.在传统基于ILP的覆盖模型中融入连通性约束,并设置了直接和间接连接的决策变量,使其在不同的覆盖范围Rcov和通信范围Rcom下,都能够利用最小数量的传感器实现区域k-覆盖并保持连通性.实验结果表明,与现有的常规部署模式相比,该方案能够获得最小的传感器数量,有效降低了部署成本.     

ILP模型结合连通性约束的WSN传感器部署方案

针对无线传感器网络(WSN)区域覆盖中传感器部署的覆盖性和连通性问题,提出一种基于整数线性规划(ILP)模型和连通性约束的WSN传感器部署方案.在传统基于ILP的覆盖模型中融入连通性约束,并设置了直接和间接连接的决策变量,使其在不同的覆盖范围Rcov和通信范围Rcom下,都能够利用最小数量的传感器实现区域k-覆盖并保持连通性.实验结果表明,与现有的常规部署模式相比,该方案能够获得最小的传感器数量,有效降低了部署成本.     

面向客运车站环境监测的WSN覆盖策略

客运车站环境的监测对于保障车站安全运营和为旅客提供舒适出行具有重大意义.基于无线传感器网络(WSN)的客运车站环境监测全覆盖策略,依据被监测区域中已部署的传感器节点对区域进行Voronoi划分,计算Voronoi图中三角形的覆盖比,提出基于Voronoi三角形覆盖比的全覆盖算法,该算法通过逐个添加新的传感器节点修复覆盖空洞.仿真结果表明:所提算法在实现监测区域全覆盖的同时能够有效减小由于大量部署传感器节点所造成的覆盖冗余.     

一种新的簇间邻居辅助编码方案

为解决无线传感网(wireless sensor networks,WSN)中传感器节点收发数据能耗较高的问题,提出了一种簇间邻居辅助编码方案.该方案将网络编码(network coding,NC)与压缩感知(compression sensing,CS)理论结合,提出"投影再生码"(projection regenerating coding,PRC)的新概念,利用WSN分簇理论和传感器节点读数的时间-空间相关性,对网络节点进行分簇、数据压缩、数据采集等处理,同时采用簇间邻居辅助编码对发送数据进行融合,使汇聚节点仅通过收集部分节点数据即可恢复原始信号.结果表明,与时空压缩网络编码(C-ST)、邻居辅助压缩感知(NACS)等方案相比,新方案可有效降低网络开销和恢复误差,提高压缩增益和传输效率.     

基于ASP.NET技术的无线传感器网络监控系统的设计

在TI公司CC2530芯片和ZigBee协议栈基础上,建立了一个简单的无线传感器网络(WSN)监控系统。由于无线传感器网络是一个多跳自组织网络,在网络运行中极易发生故障,因此需要一个监控系统随时监测网络节点的状态以及能耗情况。监控系统是基于ASP.NET技术的无线传感器网络监控系统能够实时监测节点状态及信息,并将网络拓扑结构动态展示出来,方便开发者和用户查看节点信息、监测节点状态,及时的发现网络故障。系统基于Web的B/S模式,运用ASP.NET和SQL Server2012数据库开发技术,实现了用户登录模块、修改密码模块,以及显示无线传感器网络网络拓扑结构、单个节点的节点信息以及能量消耗等模块。用户可以根据系统搜集的各类信息,实时掌握各个节点设备的状态信息和能耗状态,如若节点发生故障,可及时做出诊断。     

基于压缩感知理论的无线传感器网络数据融合算法

针对传感器节点部署稠密, 节点覆盖重叠区域较大, 导致采集数据冗余度大的问题, 利用节点收集数据的时间和空间相关性, 提出一种基于压缩感知理论的无线传感器网络(WSN)数据融合算法, 并通过仿真实验分析了其性能. 实验结果表明, 该算法不仅可以减少簇首的数据传输量, 减少了节点的平均能量消耗, 延长网络的生存时间, 而且性能明显优于对比算法.     

WSN中安全且能量有效的移动代理路由协议

针对无线传感器网络(WSN)中移动代理路由协议的安全和能耗问题,提出一种动态的分布式解决方案,称为安全且能量有效的移动代理路由(SEMAR)协议.将WSN构建成环形和楔形结构,并提出一种信任评估模型,代理根据节点的能量和信任值动态建立路由,使其能够识别并绕过恶意节点,同时使用克隆机制来完成每个扇区的数据聚集任务,减少代理负载,降低能源消耗.与现有代理路由协议相比,SEMAR有效提高了代理的往返成功率,降低了整体响应时间和能源消耗.     

面向移动目标的WSN单个检测模式覆盖问题

基于能量暴露模型,分析了环境噪声、传感器和被测移动目标物理参数节点检测半径的影响,提出了一种大规模无线传感器网络(WSN)在二维平面上节点归一化密度的三角形分析模型(TAM).以检测概率为覆盖性能评价指标,采用归一化分析方法,用TAM分析了归一化路径长度小于1时归一化密度与单个检测模式的检测概率关系,得到了最坏情况下节点归一化临界密度上限.仿真实验结果表明归一化临界密度可较为准确地由检测概率和归一化路径长度确定,可为大规模无线传感器网络的传感器参数选择和部署提供参考.     

混合无线传感器网络移动节点部署优化

为了提高随机部署条件下无线传感器网络对目标监测区域覆盖质量,将目标区域划分为彼此相邻但互不重合的子区域,根据各子区域的期望覆盖质量,并利用改进的粒子群算法优化各子区域节点的分布密度;然后在节点间建立虚拟力场,利用虚拟力调整移动节点的部署位置.仿真实验结果表明,该方法能有效优化移动节点的部署,改善目标区域内节点的分布情况,提高无线传感器网络的覆盖服务质量.     

基于ARMA模型的无线传感器网络可信数据采集方法

在传感器节点受到能量和带宽严重制约的情况下,如何合理、有效地利用有限的资源来采集有效、可信的数据,成为当前无线传感器网络(Wireless Sensor Network,WSN)研究的热点问题之一.在分析了大量WSN感知数据的基础上,利用时间序列对数据进行建模处理,得出了适合WSN的数据处理模型ARMA(1,1),同时利用基于移动Agent的中间件技术,提出了基于ARMA的无线传感器网络可信数据采集方法.理论和实验结果表明,该方法可保证采集数据的高度可信,同时显著提高了网络的整体性能,有效的减少网络的能耗,延长了网络的生命周期.     

无线传感器网络节点故障诊断算法研究

针对无线传感器网络(WSN)中传感数据缺失或偏离真实值从而降低网络运行可靠性的问题,开展了关于WSN中各种节点故障的检测和诊断算法的研究,提出了基于SVDD的无线传感器网络Outlier检测、多尺度主元分析的WSN节点故障诊断算法,并进行了实验验证.实验结果表明本文方法能够有效实现对节点运行状态的监视和诊断,确保感知数据的准确性和完整性,提高网络运行的可靠性.     

基于QGA的无线多媒体传感器网络覆盖增强算法

对无线多媒体传感器网络(Wireless Multimedia Sensor Networks,WMSNs)中的覆盖问题进行了研究.由于网络环境和部署方式的限制,部署WMSNs时很难将数量众多的传感器节点放到适合的位置上,从而会导致大量监测重叠与监控盲区的出现.因此,在部署完网络后,通常需要进行一定的覆盖增强处理以提高网络的监控质量.文中对此进行了研究,并基于有向感知模型,提出了一种覆盖增强算法QGACE.QGACE同时对节点的位置与主感知方向进行调整,并引入了量子遗传算法来来进行计算处理.仿真试验表明,QGACE算法能够有效地提高网络的覆盖率.     

支持无线传感器网络中节点移动的聚簇路由协议

在无线传感器网络(WSN)中,由于传感器节点移动而引发的数据包丢失,将导致包交付率降低.针对该问题,提出一个基于簇的移动路由协议(CBR-Mobile),可支持传感器节点的移动.CBR-Mobile协议是一个移动和信息量自适应协议,协议中应用两个简单数据库来实现移动和信息量自适应.仿真结果表明,在移动环境中,CBR-Mobile协议与LEACH-Mobile和AODV协议相比,可以提高包交付率,降低能量消耗和延迟,并且具有公平性.