一种高信道利用率的分簇传感器网络数据聚合协议

为了避免分簇无线传感器网络中簇内数据聚合时产生的簇间干扰,提高簇的信道利用率,提出了一种基于时分多址的无冲突数据聚合协议(IFDA).IFDA的帧分配算法采用一种概率调度策略.通过调度簇头进行广播,即在每个时隙中进行簇帧号分配,为相邻簇分配不同的时间帧聚合数据,与已有的协议的帧分配算法相比可降低广播的次数.同时,IFDA通过信道扩充(CE)算法来提高各个簇的信道利用率.CE算法中采用了一种基于时钟退避的调度策略,可均衡簇头间的信道利用率.仿真结果表明,IFDA协议中簇的平均信道利用率较已有的协议提高了约90%.     

综合负载均衡与能量消耗的无线传感器网络分簇算法

针对目前无线传感器网络分簇算法的能耗不均衡、网络生命周期短等问题,设计一种综合负载均衡与能量消耗的无线传感器网络分簇算法.首先根据传感器节点与基站节点间的距离,将节点合理划分到相应的簇中;然后引入负载均衡因子,建立无线传感器网络的数据聚合路由,节约数据传输能量;最后采用MATLAB2014工具箱进行性能分析.结果表明,该算法的节点能量利用率较高,能保持传感器节点能量消耗的均衡,且网络生存时间较长.     

一种面向分簇无线传感器网络的多信道跨层协议

针对工业测控对传感器网络抗干扰性及通信实时性的要求,提出了一种面向分簇无线传感器网络的多信道跨层协议.该协议在簇内采用多信道配合时分复用机制,并通过高容忍度信道切换算法实时评估信道质量和自适应切换信道,以减小相邻簇和相邻频段协议的干扰,在簇间引入链路Q值评价路径状况,采用基于概率转发的多路径机制平衡网内数据流量,并控制和缓解拥塞,以减小数据流量大或变化快时因拥塞造成的丢包.该协议将簇内多信道和簇间多路径2种机制相结合以提升网络性能.仿真结果表明,相比传统的分簇协议,该协议能有效抵抗干扰并控制和缓解簇间拥塞,且可缩短约22％的簇间延时.     

无线传感器分簇网络实验系统设计

针对无线传感器网络分簇算法验证,设计了分簇网络实验系统。系统中无线网络节点计算能量消耗,通信报文传输节点消耗能量值和分簇节点标记,主机节点依据数据实时绘制分簇网络结构和能量消耗分布图,并计算总消耗能量,对分簇算法进行评估。系统经试用,对分簇算法设计与优化有重要的作用。     

基于Internet阶层结构的域间路由聚合增强算法

提出了一种域间路由聚合的增强算法,它利用Internet阶层结构特性,以自治系统间关系为依据,强化路由聚合行为并约束可聚合路由的通告范围,给出了原形系统的实现算法·算法所需数据全部来自自治系统内部,没有全局协调数据,并有效回避了聚合行为对负载均衡和链路冗余的负面影响·数据实测和分析显示,算法能有效降低路由表规模,从而缓解当前Internet域间路由表高速增长的局面,加强了Internet的可扩展性·     

TeO2薄膜非水解溶胶-凝胶法制备及聚合机制

分别以1,2-丙二醇碲和四氯化碲为原料,采用非水解溶胶-凝胶法制备TeO2薄膜.研究了非水解溶胶-凝胶聚合过程的聚合机制以及TeO2薄膜热处理过程中的微观结构变化.研究结果表明,1,2-丙二醇碲为链状齐聚团簇结构,齐聚团簇间通过非水解脱醚聚合反应形成凝胶网络;四氯化碲则先与乙醇发生部分取代反应生成中间产物氯代乙醇碲,中...     

基于动态可调簇的无线传感网络能量感知数据存取算法

针对无线传感网中数据收集、存储和查询的需要,提出了一种基于动态可调簇的能量感知数据存取算法ACEDBA(Adjusted Cluster-based energy-aware Data Brokerage Algorithm).该算法将网络节点分成许多簇结构,簇内节点负责数据采集,簇首节点负责簇内数据的收集、汇聚和转发,数据可以集中存储,也可以分布存储在各簇首节点或本地存储.算法引入能量分级消耗机制,可动态选择和调整簇首节点,保证各簇首节点簇内数据存储和簇间数据转发查询的能量平衡.实验结果表明,与典型数据存取算法相比,该算法的节点能耗均衡、生命周期和查询成功率方面具有优势.     

基于信任模型的WSNs安全数据融合算法

为了抵御无线传感器网络内部的恶意攻击行为和故障节点的误操作行为对数据融合结果的影响,提出一种基于信任模型的多层不均匀分簇无线传感器网络安全数据融合算法.该算法基于多层不均匀的分簇网络拓扑实现安全数据融合能够有效均衡网络中节点的能耗.通过节点间的通信行为和数据相关性建立信任评估模型,并引入动态的信任整合机制和更新机制,实现簇内和簇间的信任评估,选择可信融合节点并将可信节点所收集的数据进行基于信任值加权的数据融合.仿真实验表明,该算法能够实现精确的信任评估,有效识别内部恶意攻击节点,得到的数据融合结果具有较高的精确度,实现了安全的数据融合.     

时序数据多维聚合查询服务的实现

随着电能质量监测点不断扩大,产生海量具有时序特性的多维电能质量数据,当前的诸多数据查询方法不能适应电网电能质量监测数据的交互式多维聚合查询需求。研究提出时序数据多维聚合服务的实现方法,为内存中预聚合后的任务结果建立哈希存储结构,对实时数据建立位图索引存储结构,将历史数据的预聚合数据尽量存储于内存中,改进随机读写的低性能问题,提升查询效率,解决交互式查询问题。同时运用最优聚合任务算法选择出尽量多的预聚合任务数,提高交互式查询命中率。实验验证了该算法的可行性,与分组二维背包算法相比,在预聚合任务数量选择方面具有一定优势。     

基于分簇结构的P2P流媒体混合分发算法

提出了一种基于分簇结构的混合分发算法,算法采用分簇的方法将流媒体中的节点资源进行簇划分,形成由簇头、簇内节点构成的分簇网络结构,簇头与簇内节点通过拉拽算法来获得数据,而簇头间采用推送分发算法.仿真结果表明,该算法能提高数据块复制速度,减少数据传播时延,有效降低系统的控制开销,提高了播放连续度.     

基于蚁群算法的无线传感器网络数据聚合路由算法

传感器网络为减少冗余数据的传输耗能。降低延迟,需要在路由过程中采用数据聚合技术。文中采用定向传输方式,在消息路由机制基础上提出了一种基于蚁群算法的数据聚合路由算法。该算法主要思想在于将节点能耗、传输距离与聚合收益3方面作为启发因子,通过一组称为“蚂蚁”的人工代理寻找到达汇聚节点的最优路径。该算法利用蚁群算法的正反馈效应来达到数据汇集的目的,不需要网络节点维护全局信息,因此是一种实现数据聚合在能量与时延上折中的分布式路由算法。理论分析和仿真结果说明了新算法的有效性。     

异构服务聚合的协同访问控制算法研究

由于服务聚合要实现异构多态交互过程,必然对安全访问控制模型的性能提出较高的要求.为满足服务聚合的访问控制需求,本文提出了一种异构服务聚合协同访问控制算法ACAHSP.首先,本文剖析了服务聚合中访问的动态情景要素构成,从多维度定义了构成情景的不同要素;然后,提出了基于动态情景状态的状态演算和规则演算的机制,并给出了动态情景机约束下在服务聚合模型ACAHSP;其次,基于CP ABE算法提出了ACAHSP访问控制模型的安全验证算法,强有力的保证了ACAHSP模型在服务聚合中访问控制机制状态机转换、数据交互的安全性;最后,结合案例进行应用验证,并与已有模型进行对比.     

TeO2薄膜非水解溶胶-凝胶法制备及聚合机制

分别以1,2-丙二醇碲和四氯化碲为原料,采用非水解溶胶-凝胶法制备TeO2薄膜.研究了非水解溶胶-凝胶聚合过程的聚合机制以及TeO2薄膜热处理过程中的微观结构变化.研究结果表明,1,2-丙二醇碲为链状齐聚团簇结构,齐聚团簇间通过非水解脱醚聚合反应形成凝胶网络;四氯化碲则先与乙醇发生部分取代反应生成中间产物氯代乙醇碲,中间产物间发生非水解脱氯代烷聚合反应形成凝胶.分析表明,2种凝胶中残余有机基团的数量和所处地位存在差异,其造成薄膜中的Te4+以不同方式还原为Te0.脱氯代烷聚合凝胶网络中残余的氯离子会造成薄膜中非桥氧数目增加,并导致Te2O5晶体析出.随着煅烧温度提高,金属Te和Te2O5分别氧化分解为TeO2,同时依次析出了β-TeO2和α-TeO2.     

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.     

基于相似度的装备数据聚合方法

现代战争需要对多源异构的装备数据进行高效集成。针对不同来源数据中装备名称不一致的问题,设计了装备数据的聚合模型和聚合流程,在综合分析现有算法的基础上,结合装备名称特点为该模型提供了一种新的相似度匹配算法,算法将Jaro-Winkler和最长公共子序列相结合,以提高匹配的精度。最后通过实验进行了验证,结果表明该算法与传统相似度算法相比具有较高的适配性和鲁棒性,可以为装备数据聚合工作提供有效支撑。     

基于能量异构的WSN多链路算法

为了有效均衡网络能耗,提升网络生命周期,提出了一种基于能量异构的多链路算法EHMCA.该算法采用两级异构的网络结构,网络区域被划分为若干等宽子区域,根据各层间距确定最优簇域半径,簇域内根据高级节点的能量和全网平均能量来确定簇首的阈值,各层之间采用簇间多跳路由并行传输机制,因此,在整个网络区域,簇首通过层间多跳多链路并行传输方式和最优簇域内单跳传输的模式将数据传送给基站.算法仿真结果表明,EHMCA的网络性能明显优于其他3种算法,从而验证了EHMCA算法的有效性和实用性.     

基于共享最近邻密度的演化数据流聚类算法

现有的基于密度的数据流聚类算法难于发现密度不同的簇,难于区分由若干数据对象桥接的簇和离群点.本文提出了一种基于共享最近邻密度的演化数据流聚类算法.在此算法中,基于共享最近邻图定义了共享最近邻密度,结合数据对象被类似的最近邻对象包围的程度和被其周围对象需要的程度这两个环境因素,使聚类结果不受密度变化的影响.定义了数据对象的平均距离和簇密度,以识别离群点和簇间的桥接.设计了滑动窗口模型下数据流更新算法,维护共享最近邻图中簇的更新.理论分析和实验结果验证了算法的聚类效果和聚类质量.     

一种基于聚合链的改进FP-Growth算法

提出了一种基于聚合链挖掘频繁模式的改进FP-growth算法.该算法引入聚合链的单链表结构,改进了FP树结构.改进后的FP树是单向的,每个结点只保留指向父结点的指针,节省了树空间;相同项的不同节点的路径信息压缩进聚合链中,避免了生成节点链和条件模式库.用Agrawa方法生成实验数据进行分析,实验结果验证了该算法在时间上的优势.     

物联网中无可信权威中心的隐私保护数据聚合方案

针对物联网数据收集过程中的隐私保护问题,提出了一个无可信权威中心的隐私保护数据聚合方案.首先,在不依赖可信权威中心的前提下,终端设备之间利用密钥交换算法生成共享秘钥并构建加密密钥,保证上报数据的隐私性;其次,根据Carmichael定理设计了一种容错机制,当终端设备故障或者网络连接出错时,控制中心仍然可以对已接收数据进行聚合统计;此外,采用批量验证的方式保证上报数据的完整性.最后,理论分析证明了本文方案的正确性和安全性.性能实验表明,相比于已有方案,所需的计算开销较低,而为了具备容错能力和提升数字签名的验证效率,增加了部分通信开销.     

分簇算法与压缩感知下的农田信息处理

为了减小无线传感器传输数据的数据量,提出了一种相关性分簇算法与压缩感知相结合的方法。首先,将节点数据显著相关性的节点划分到一个簇中;其次,在每个簇中,根据节点间的平均相关度大小来确定参考节点与非参考节点,参考点的数据结合压缩感知进行无线网络传输,而非参考点的数据可以根据与参考节点的线性回归系数计算出来;最后,对实测的温度进行仿真实验。结果表明,簇中参考节点的数据重构误差在允许范围内,对非参考节点进行线性回归计算与原始数据相比基本吻合。