无线传感网络中节点边缘分布方法的探讨

节点分布及定位技术是无线传感网络中的关键技术之一,目前关于无线传感网络节点分布及定位的探讨很多,但大多局限于监控区域内的节点定位。通过阐述无线传感网络技术及传感器节点定位的一些算法,进一步探讨无线传感网络中节点边缘分布的方法。     

基于无线传感节点到达时间差的定位算法设计

针对无线传感器网络节点定位的问题,深入研究了基于节点信号到达时间差的定位算法,为了提高定位的精度采用基于多点的极大似然估计算法实现无线传感器节点精确定位的需求．重点对无线传感器节点定位过程中各节点的时间同步问题进行了详细设计,给出了一种基于无线传感节点到达时间差的定位算法详细设计方案,经仿真测试表明,设计的无线传感节点定位精度在96．7％以上．     

基于机器学习的无线传感网络室内定位研究

无线传感网络在能耗量化传导过程中具有随机分布性,导致网络节点的室内定位精度不高,为了提高网络的室内定位准确性,提出基于机器学习的无线传感网络室内定位方法.构建无线传感网络室内定位的节点优化部署模型,采用能量负载均衡控制方法进行无线传感网络的路由探测协议设计,建立无线传感网络节点传输的链路均衡配置模型,采用机器学习算法进行无线传感网络室内定位过程中的自适应寻优,提取无线传感网络节点输出信号的能谱特征量,根据能谱的聚类属性进行无线传感网络室内定位优化.仿真结果表明,采用该方法进行无线传感网络室内定位的精度较高,能量开销较小,网络节点的组网部署能力得到提升.     

无线传感器网络自定位技术

综述了无线传感器网络近年来的自定位技术,介绍了节点定位基本原理,论述了无线传感网络中的测距技术,并探讨了几种定位算法。     

一种基于遗传算法的无线传感器网络节点定位技术研究

本文分析了基于误差的最小二乘估计定位原理,提出一种基于遗传算法的无线传感器网络节点定位技术。建立所有节点的定位误差之和最小的数学模型,利用遗传算法求解模型的最优解,从而得到未知节点的最优的估计位置。实验仿真结果表明该算法对未知节点的定位精度高,条件简单,适合各种规模的无线传感网络节点的定位。     

一种基于残差分析过滤的安全定位算法

在无线传感网络节点定位中,恶意锚节点的出现会降低网络定位性能,为了解决这个问题,根据节点定位过程中的恶意锚节点攻击特性和定位计算中的残差问题,提出一种基于残差分析和过滤的无线传感网络安全定位算法.建立了基于距离的安全定位模型,对网络定位中的残差问题进行了分析,并且通过残差特性过滤掉网络中恶意锚节点,利用剩余锚节点信息和梯度下降法对未知节点实现高精度定位.仿真表明,此算法在多个性能指标下都能取得相对较高的定位精度,并且在高强度的恶意攻击下也能保持较高的定位性能.此算法不但能有效地抵御恶意攻击对节点定位的破坏,还显著地加强了网络的定位安全性.     

基于灰色预测的无线传感网络路由优化算法研究

无线传感网络路由链路节点分布混乱,导致路由算法稳定性降低,提出基于灰色预测的无线传感路由优化算法.构建无线传感器网络路由节点定位模型,实现传感器节点自主链路分层转发控制,构建无线传感节点控制模型,提高路由探测的参数识别能力;采用灰色关联预测方法,建立无线传感网络路由探测模型,根据路由探测结果,获取教务数据采集系统无线传...     

基于病毒体投射机制的移动无线传感网节点定位算法

为解决当前移动无线传感网节点定位方案存在感知过程复杂、定位准确度不高,难以适应节点拓扑变化频繁的实际场景等不足,提出了一种基于病毒体投射机制的移动无线传感网节点定位算法。首先,鉴于当前直接测序方案及间接测序方案均存在抗噪能力差的不足,设计了多点定位方案,引入多个锚节点联合定位,定位过程中采用迭代方式降低接收信号强度指示(received signal strength indication,RSSI)误差,有效解决了定位过程中存在的圆环分布现象。随后,考虑移动无线传感网节点存在的拓扑漂移速度较快,且坐标存在随机分布的规律,将锚节点看作病毒体,将移动无线传感网节点看作子病毒体,并针对病毒体-子病毒体之间存在随机拓扑规律,引入了病毒体投射机制,并通过迭代方式设计距离定位方案,模拟移动无线传感网定位过程中定位节点与待定位节点之间的拓扑漂移关系,提高网络对定位过程的感知能力。最后,引入权重调节机制对定位坐标进行误差消除,进一步提高网络定位精度与感知性能,强化对移动状态下节点间拓扑的感知与监控,减少网络抖动对定位过程的影响。仿真实验表明,本文算法与当前常用的凸优化的无线传感网障碍环境下定位算法(location algorithm in wireless sensor network obstacle environment based on convex optimization,OECO)及基于精确定位机制的改进DV-HOP算法(on improved DV-Hop localization algorithm for accurate node localization in wireless sensor networks,AN-DV-Hop)相比,具有更高的定位收敛速度和更低的定位误差低。     

高精度递增式无线传感网络的定位算法

递增式无线传感网络的定位算法可以有效降低锚节点密度,但由于其定位过程中会产生累积误差,不适用于高精度的定位场合。提出一种改进的加权最小二乘法,利用高斯权重法调节修正权值,得到最优权系数阵,以提高传感节点定位的可靠性和客观性。分析与仿真结果表明,依赖少量锚节点,改进的加权最小二乘法在无线传感网络中能够准确计算未知节点的坐标,并能显著提高网络中未知节点的定位率,加强了网络的健壮性与实用性。     

一种基于无线传感器网络的AGV精确定位方法

文章对AGV的定位方法及无线传感器网络进行了研究,在分析了传统AGV定位方法不足的情况下,提出了一种利用无线传感网络技术对AGV进行精确定位的方法.该方法首先利用基于到达时间差(TDOA)的定位算法计算锚节点与盲节点之间的距离,之后利用最大似然估计算法计算盲节点的坐标.提出一种时间参数补偿的方法来消除TDOA测量中的误差.构建了一种新的AGV定位模型来求取AGV的坐标及姿态.实验结果表明该方法有效的提高了系统的抗干扰性能,能够实现较高的定位精度,定位精度在10 cm以内.     

一种基于拟牛顿迭代的安全定位算法

由于无线传感网络通常需要部署在无人看管的环境中,网络中节点的位置信息很容易受到各种恶意攻击,导致大部分节点不能准确地确定自身位置,进而破坏整个网络后续工作的进行。针对无线传感网络安全定位问题,提出了一种基于拟牛顿迭代的安全定位算法。基于定位过程中遭受的恶意攻击特点,建立了对应的距离测量攻击模型,利用拟牛顿迭代算法对所有定位数据进行迭代运算,根据梯度的数学特性找出并过滤恶意锚节点,实现节点的安全定位。仿真结果表明,提出的安全定位算法能够很好地抵御恶意攻击对节点定位的影响,具有较好的定位性能,并且有很强的鲁棒性。     

基于随机时空联合维度校准机制的WSN恶意节点定位算法

为提高无线传感网对恶意节点的查证识别能力,提出一种基于随机时空联合维度校准机制的WSN恶意节点定位算法.首先,采取一一映射机制,按照空间和时间维度进行时空建模,以提高网络对恶意行为的敏感程度.根据归一化后的节点均值,采取窗口方案对节点数据予以截断处理,以增强恶意节点的查证效果.随后,结合对角化时空矩阵协方差,采取特征值匹配模型,利用特征值的平均分布对恶意行为进行二次匹配,从而提高对疑似行为的过滤质量.仿真实验表明,与当前无线传感网恶意节点定位领域常用的DAR-UI算法及SC-RFL算法相比,所提算法具有更高的网络恶意节点识别频次和更短的首次恶意行为识别时间.     

无线传感网中移动采集节点的路径优化研究

针对具有单一移动采集节点的无线传感网,考虑数据采集的相关因素对移动采集节点路径规划的影响,建立了基于移动采集节点单位时间内采集的数据总量最大化的数据采集路径规划数学模型,并设计了模拟退火算法对该问题进行了求解。实验仿真证明,文中设计的数据采集策略可以大大地提高移动采集节点的数据采集效率,最大化地发挥移动采集节点的功能,减小无线传感网络中静态传感器节点的通信负载,优化网络生存时间。     

考虑节点能量消耗的无线传感网络平衡路由算法设计

传统方法设计无线传感网络路由中,往往忽略了节点的能量消耗以及不同节点能耗的差异性,导致出现节点分布不均匀、路由平衡度较差、整体开销成本较大、能耗高等问题。为此,提出了考虑节点能量消耗的无线传感网络平衡路由算法。构建节点能耗模型,建立无线传感网络梯度和传感器节点之间的信息素,结合蚁群算法求解整体能耗模型,实现无线传感网络平衡路由的算法设计。实验结果表明,所提方法可提高无线传感网络中节点的均匀分布能力,降低整体能耗开销,减少能量消耗,有效实现无线传感网络平衡路由的算法设计。     

基于ZigBee的井下无线传感网络系统设计

本文提出了一种基于ZigBee技术的无线传感网络系统设计,完成了整个网络的总体方案设计,采用TI公司生产的CC2430/2431设计了多种无线传感网络节点,给出了不同节点的硬件和软件设计。     

无线传感网络分簇节点节能传输实验模拟分析

为了提高无线传感网络分簇节点节能传输控制能力,提出基于最优节能控制的无线传感网络分簇节点节能传输实验模拟分析方法.构建无线传感网络分簇节点优化部署模型,建立路由均衡控制下的无线传感网络分簇节点节能传输低能耗调度信道模型,采用自适应均衡的路由转发控制协议实现无线传感网络分簇节点节能路由探测协议设计,提取无线传感网络节点传输的相干性特征值,结合模糊特征提取方法进行无线传感网络分簇节点节能传输过程中的最优特征量提取,实现网络分簇节点节能传输的优化控制和自适应均衡调度.仿真结果表明,采用该方法进行网络分簇节点节能传输的自适应能量均衡性较好,数据转发的成功率较高,具有很好的节点数据收发控制和节能传输能力.     

基于无线传感器网络特定模型下的二次覆盖问题

为实现无线传感网络的二次覆盖的优化,对二次覆盖通信节点的部署确定了一个部署范围。用几何证明的方法证明该区域是一个无线传感网络二次覆盖的完备区域,该区域不仅分散了多次覆盖区域,而且整个网络的连通度大于等于2,使连通性达到最优。该方法有效的减少了无线传感网络的定位、信息采集的盲区。     

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。     

无线传感网中基于压缩感知的高效数据传输方案

传统的无线传感网技术中,数据源节点将采集到的原始数据序列直接传送给中间转发节点进行处理,因此当需采集的数据序列很长或者数据源节点的数目很多时中间转发节点需处理的数据量非常大。为此,基于近年来发展迅速的压缩感知理论,本文将压缩感知技术应用于无线传感网,提出一种新型高效的数据采集传输方案。采用系统所需存储转发寄存器的容量、节点耗能、时延来衡量无线传感网的网络性能。仿真结果表明,压缩感知理论可在近乎完美地重建信号的前提下有效地减少处理的数据量进而降低对硬件的要求并改善无线传感网网络性能。     

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。