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.     

基于能量迭代模型和蜂群优化的异构无线传感器网络节能分簇路由算法

针对无线传感器网络节能分簇路由通信时存在数据传输节点死亡数量较多、传输能耗输出较大的问题,提出一种基于能量迭代模型和蜂群优化的异构无线传感器网络节能分簇路由算法.首先构建网络通信能耗模型,以缩减能耗为目标结合差分蜂群算法及时优化网络节点分布;然后基于网络节点分布优化结果,制定异构无线传感器网络节能分簇方法,使用能量迭代选簇方法确定簇头,获取簇头半径完成异构无线传感器网络的通信节点节能分簇;最后设定通信簇头节点与基站之间的距离,确定节点通信时的路由等级,并结合多跳的路由通信方式,实现异构无线传感器网络的节能路由通信.实验结果表明,利用该方法进行网络节能分簇路由通信时,数据传输节点死亡数量最多为22个,节点传输最大能耗为21 nJ/bit,表明该方法节点通信节能效果较好.     

基于NB-IoT技术的物联网网关多协议转换研究

为了提高物联网网关多协议转换的稳定性,提出基于NB-IoT技术的物联网网关多协议转换技术.在构建物联网路由节点定位模型的基础上,采用高效可靠的机会网络路由分布设计方法,设计物联网网关多协议传输的邻阶均衡控制模型.然后进行网关多协议调节,通过节点自适应定位构建分簇节点部署模型规则.基于此,采用NB-IoT技术实现对物联网...     

基于强化学习的能量采集物联网视频编码技术

物联网设备的视频压缩码率和量化参数等编码方案决定着视频质量和物联网设备的使用寿命.针对未知视频传输模型和能量采集模型的物联网设备,提出一种基于强化学习的视频编码方案,能够动态优化视频编码码率和量化参数.该技术根据物联网设备的无线信道带宽、电池水平和采集的能量,结合反馈的视频质量和时延等信息,采用强化学习算法优化选择视频编码码率和量化参数.在动态的网络环境下,物联网设备不需预知视频传输模型就可以综合优化视频质量和设备能量损耗.仿真结果表明,该方案可以提高视频质量,降低设备能量损耗和时延,改善物联网设备效益.     

分簇认知网络中能量有效的协作频谱感知算法研究

针对认知网络中用户节点能量受限问题,提出了一种基于分簇网络的能量有效协作频谱感知算法。该频谱感知算法通过对用户节点分簇,缩短感知结果的传输距离。根据对授权用户信号的本地感知和簇内融合的判决结果,设计两次报告审查规则,减少传输感知结果的认知用户数量。以最小化协作频谱感知能耗为目标,建立多变量非线性优化问题模型,并通过逐一变量优化方法求得次优解。仿真结果表明,在保证检测性能的前提下,该算法能明显降低协作频谱感知的能量消耗和传输时延。     

分簇认知网络中能量有效的协作频谱感知算法

针对认知网络中用户节点能量受限问题,提出了一种基于分簇网络的能量有效协作频谱感知算法。该频谱感知算法通过对用户节点分簇,缩短感知结果的传输距离。根据对授权用户信号的本地感知和簇内融合的判决结果,设计两次报告审查规则,减少传输感知结果的认知用户数量。以最小化协作频谱感知能耗为目标,建立多变量非线性优化问题模型,并通过逐一变量优化方法求得次优解。仿真结果表明,在保证检测性能的前提下,该算法能明显降低协作频谱感知的能量消耗和传输时延。     

基于多源协同感知的目标追踪优化模型

面向物联网及多媒体传输等应用的中高速无线传感器网络,如何在有限的能量下提供较高的传输速率,以满足各种应用的需求成为亟待解决的关键问题.鉴于此本文提出了一种基于多源协同感知的目标追踪优化模型.该模型通过在追踪目标过程中对各节点的多源信息进行协同感知,针对能量阈值以及吞吐量进行多指标综合考虑,并采用优化算法进行多目标优化,实现了目标追踪过程中有效能耗下的高性能传输.经过与相关算法进行实验比对,本文提出的模型在多网络性能指标下均能够表现较好的效果,证明了模型的有效性.      

节点角色化的工业互联网感知层安全路由方法

针对新兴工业互联网因开放、异构、节点众多且资源受限等而面临突出的感知层路由安全困难的问题,提出一种节点角色化的工业互联网感知层安全路由算法。依据功能定位将工业互联网感知层中的节点划分为普通节点、簇首节点、汇聚节点和安监节点4种角色,建立起融合节点角色化和随机巡查的安全信誉评估方法,形成基于节点信誉评估的感知层分簇拓扑,融合节点安全信誉评估方法和Dijkstra算法优化建立工业互联网感知层安全路由。仿真结果表明,提出的算法对工业互联网感知层恶意节点的发现准确率可达到94%,有助于提升工业互联网感知层的路由安全。     

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.     

基于拓扑区域一体化成型映射机制的物联网快速收敛算法

为解决物联网快速收敛算法存在的收敛性能较差、网络稳定时间较短的不足,提出了基于拓扑区域一体化成型映射机制的物联网快速收敛算法。首先,根据物联网节点分布具有的随机分布特性及泊松分布特性,通过聚类方式来构建聚合度-权重值裁决模型,以实现路由的稳定收敛,消除因簇头节点失效而导致的区域上传缓慢的现象;随后,采用退避机制来提升簇头节点的传输性能,有效降低因能量受限而导致的网络传输缓慢的现象,优化路由收敛性能,降低因路由抖动而导致的网络瘫痪概率。仿真实验结果表明:与常见的时间度一体化物联网收敛算法(Convergence Algorithm for Time-Integrated Internet of Things,TI-IOT算法)、路由集中度快速收敛算法(A Fast Convergence Algorithm for Routing Concentration Degree,RCD算法)相比,所提算法具有更高的网络稳定工作时间及较快的收敛速度,以及更小的路由冗余度。     

路由算法在均衡物联网传感器节点能耗分析中的应用研究

传统路由算法只采用指定节点或路径实现数据转发,设定阈值的减少使簇头数量降低,能耗急剧升高,导致能量的非均衡消耗。为此,将一种新的路由算法应用于均衡物联网传感器节点能耗分析中。对传感器节点能耗进行研究,求出节点剩余能量。通过阈值得到本块候选簇头集合,把剩余能量较其他节点多,或者和本块中心之间距离较短的节点看作簇头节点。建立路由选择计算公式,按照前向路由节点剩余能量获取数据发送过程中簇间多跳路由。面向能耗均衡对路由进行更新,把传感器节点剩余能量划分成10个能量等级,按照网格能量等级确定等待时间,完成对簇首节点的更新处理,以保证节点能耗均衡性。实验结果表明,所提路由算法簇首节点选择合理,将其应用于均衡物联网传感器节点能耗的分析中,节点能耗较其他算法更加均衡性。     

路由算法在均衡物联网传感器节点能耗分析中的应用

传统路由算法只采用指定节点或路径实现数据转发,设定阈值的减少使簇头数量降低,能耗急剧升高,导致能量的非均衡消耗。为此,将一种新的路由算法应用于均衡物联网传感器节点能耗分析中。对传感器节点能耗进行研究,求出节点剩余能量。通过阈值得到本块候选簇头集合,把剩余能量较其他节点多,或者和本块中心之间距离较短的节点看作簇头节点。建立路由选择计算公式,按照前向路由节点剩余能量获取数据发送过程中簇间多跳路由。面向能耗均衡对路由进行更新,把传感器节点剩余能量划分成10个能量等级,按照网格能量等级确定等待时间,完成对簇首节点的更新处理,以保证节点能耗均衡性。实验结果表明,所提路由算法簇首节点选择合理,将其应用于均衡物联网传感器节点能耗的分析中,节点能耗较其他算法更加均衡性。     

物联网中链路稳定和能量感知混合模型的组播路由协议

针对物联网络中容易出现节点能量消耗不均衡,路由稳定性差,数据容易丢失等问题,提出了一种改进的链路稳定和节点剩余能量感知的物联网路由算法。该路由算法首先建立了一种基于链路稳定性和节点剩余能量的混合路由模型,利用该模型对节点的能量和链路稳定参数进行综合预判,选出最优节点来组成网络。仿真结果表明,与AODV算法相比,该算法可以有效控制网络开销,提高数据转发率,延长网络生存周期,降低网络延迟。     

一种面向物联网动态感知图像的量子遗传传输新方法

由于物联网动态感知图像传输的移动性、分布式控制等特点,本文在对现有量子遗传算法(Quantum Genetic Algorithm)的基础上对其进行改进,并结合最优链路状态路由中多点中继技术的特点,提出了一种面向物联网动态感知图像的传输新方法.该方法的创新之处在于利用量子基因位对物联网动态感知图像传输中的图像节点进行编码处理,基于启发式规则以及适应度规则选取中继节点路由,通过量子交叉对节点中的基因链进行交叉操作,以到达收敛和全局最优的目的.仿真和应用实验都表明提出的新方法是切实可行的.该方法在物联网动态感知图像的相关应用中有较好的网络传输效果.     

基于功率约束及节点频谱选择的认知协同路由

为了提升认知无线网络的数据传输效率,优化节点能量负载,提出一种协同路由算法。基于覆盖与底层技术的协作设计一种协同网络架构,该架构针对网络频带表现多样化提供了一种新的频谱选择策略,提升频谱资源效用。结合协同网络频谱选择时的干扰特性,根据频谱、干扰和功率约束关系,提出最大化链路容量的频谱及节点功率分配方法。在协同路由设计上引入了频谱效用参数,参数的度量标准涉及节点剩余能量和链路容量,以优化路由节点能量负载和传输效率为目的。仿真对比结果表明,算法有效地利用信道接入机会进行数据转发,提高了传输效率,相比基于竞争进化算法的多播路由方法,数据包传递成功率提升了1．4％,平均网络吞吐量高出8．4％,平均节点剩余能量高出3．2％,在均衡节点负载上性能良好。     

基于能量采集的油气物联网非均匀分簇算法

为解决油气物联网中的“热区”问题,提出一种基于能量采集的非均匀分簇模型。该模型在设置节点竞争半径时充分考虑了节点剩余能量、节点与基站的距离、邻居节点密度以及节点与RF(Radio Frequency)信号源的距离,提升非均匀成簇效果,同时选举双簇头以均衡簇头能耗,在数据传输阶段采用多跳路由以均衡网络能耗,并引入无线能量采集技术延长网络寿命。仿真结果表明,与传统算法相比,该算法能更有效地均衡网络能耗,延长网络寿命。     

基于城市照明的区域性感知模型

物联网中的无线传感网络有两个基本问题:网络节点的均匀覆盖和节点能量的消耗.对此,本文提出一种基于城市照明的区域性感知模型,将无线传输节点嵌入在公共照明系统中,形成了一个均匀覆盖整个区域、没有能量异构问题的无线传输网络,通过射频识别(RFID),感知区域中的人和物的类别、意图、位置等,同时提供人和物从区域中获得所需要的信息服务.并将该模型在某国际科技园中实现,建立了一个初级的物联网"感知区域".     

物联网技术在网络移动节点资源能耗监测中的应用

移动节点资源能耗有效监测能提高节点寿命,提出基于物联网技术的网络移动节点资源能耗监测方法.采用物联网的优化组网方法进行网络移动节点资源能耗采集,构建网络移动节点资源采集的ZigBee物联网分布结构模型,构建随机链路检测协议下的移动节点分布路由探测协议,采用模糊关联特征检测方法进行网络移动节点资源能耗信息融合处理,构建网络移动节点测试功耗的衡量标准,采用能耗分簇调度协议实现网络移动节点资源能耗监测及最优化能耗管理,提高网络移动节点资源调度和能耗配置能力,实现节点的能耗可靠性监测.仿真结果表明,采用该方法进行网络移动节点资源能耗监测的实时性较好,监测输出的可靠性较高,检测结果准确.     

优化生存时间的传感器网络地理机会路由

为延长无线传感器网络的生存时间,提出一种优化网络生存时间的无线传感器网络地理信息机会路由协议GOROL,并根据该协议特征建立了节点剩余能量与转发能效模型.基于此模型,提出了一种自适应转发集优化算法,该机制兼顾了节点剩余能量与转发能效,能优化传输效率并最大化网络生命周期.仿真实验表明,相比能量感知机会路由CORP和GOR,GOROL具有更长的网络生存时间.     

基于城市照明的区域性感知模型

物联网中的无线传感网络有两个基本问题:网络节点的均匀覆盖和节点能量的消耗。对此,本文提出一种基于城市照明的区域性感知模型,将无线传输节点嵌入在公共照明系统中,形成了一个均匀覆盖整个区域、没有能量异构问题的无线传输网络,通过射频识别(RFID),感知区域中的人和物的类别、意图、位置等,同时提供人和物从区域中获得所需要的信息服务。并将该模型在某国际科技园中实现,建立了一个初级的物联网"感知区域"。