Efficient and power-awareness query over sensor networks

Sensor networks consisted of low-cost, low-power, multifunctional miniature sensor devices have played an important role in our daily life. Light and humidity monitoring, seismic and animal activity detection, environment and habitat monitoring are the most common applications. However, due to the limited power supply, ordinary query methods and algorithms can not be applied on sensor networks. Queries over sensor networks should be power-aware to guarantee the maximum power savings. The minimal power consumption by avoiding the expensive communication of the redundant sensor nodes is concentrated on. A lot of work have been done to reduce the participated nodes, but none of them have considered the overlapping minimum bounded rectangle (MBR) of sensors which make them impossible to reach the optimization solution. The proposed OMSI-tree and OMR algorithm can efficiently solve this problem by executing a given query only on the sensors involved. Experiments show that there is an obvious improvement compared with TinyDB and other spatial index, adopting the proposed schema and algorithm.     

感知网区域数据获取的边缘节点法

在感知网的众多应用问题中,针对感知网区域数据获取问题,提出了边缘节点法,该方法在应用层面上对数据采集的路由进行了改进,大大减少了区域数据获取应用时感知网络的能量消耗,延长了感知网的生命期.通过有效分析说明了该边缘节点法的有效性.     

一种有效的无线传感器网络密钥管理方案

针对无线传感器网络存储空间和带宽等局限性问题,提出了一种有效的无线传感器网络密钥管理方案.该方案采用椭圆曲线的双线性对加密技术对节点的身份进行认证,通过验证节点的合法性来抵抗非法节点的攻击.理论分析与仿真结果表明:当网络节点数为10～60时,节点存储密钥数只有2～12;节点之间能相互验证密钥的有效性,可以抵抗假冒、重放...     

基于时空相关的传感器网络汇聚查询算法

减少网络中的数据传输量是传感器网络节约能量、延长网络生命的重要方法.提出一种基于时空相关的传感器网络汇聚查询算法STCAQ.在STCAQ中,首先通过基于时间相关的预测算法对网络中节点采样数据进行汇聚;然后依据节点采样数据汇聚结果,通过基于空间相关判定算法查询空间相关区域信息.仿真结果表明,STCAQ在能量消耗、查询质量和网络数据量等方面优于ESA算法.     

异构传感器网络成本最优节点部署机制

针对异构无线传感器网络中节点的高密度部署情况,研究了异构传感器节点的优化部署问题。提出一种基于遗传算法的异构节点成本优化部署方法。算法以网络的容错性和覆盖性为约束条件,以部署的成本为目标函数进行优化计算得到保证网络覆盖和网络容错性所需的节点位置和节点类型。算法既适用于布尔传感模型,又能应用于概率传感模型。仿真结果表明该算法能快速收敛于最优解,降低网络部署的成本,是一种可行的异构无线传感器网络节点部署的解决方案。     

不确定性多维传感器数据的有效存储与查询方法

为解决传统数据库管理技术无法有效管理不确定性数据的问题,该文设计了一种多维数组树(MB树)。MB树是一种基于贝叶斯网络的图数据结构,以贝叶斯网络作为概率图模型解决存储和查询问题。对海量数据建模并响应查询。证明了可预测性和结构关联性。利用真实数据集和合成数据集对MB树的性能进行了测试。验证了具有潜在联合分布的MB树的编码准确度。与相似的图模型比较,采用MB树的查询处理效率平均可提升约3倍。     

基于Elman神经网络的无线传感器网络测距模型

以无线传感器网络为研究对象,在无线传感器网络覆盖范围内的不同距离内采集信号强度值,利用Elman神经网络建立信号强度值与距离之间的映射关系,将采集到的信号强度作为模型的输入进行训练,利用训练好的网络模型进行测距,结果表明具有良好的网络测距性能。     

大规模传感网数据溯源技术研究

对数据溯源和大规模传感网数据处理系统进行了综述,描述了大规模传感网上的数据溯源应用场景.通过与传统数据处理系统的比较,指出在大规模传感网数据处理系统上进行数据溯源面临的挑战.     

传感器网络中基于密度控制的路由算法

考虑传感器网络中节点非常稠密的特点,提出了一种将网格结构和密度控制相结合的路由算法以延长网络生存时间.算法先构造大小适当的网格,然后在网格中控制当前工作节点的密度,使之保持一个合适的值,最后使冗余节点休眠,并在合适的时刻醒来以补充死去的节点.模拟实验表明:在合适的参数设置情况下,拥有服务节点的顶点数占总节点的比例和存在路径的网格数占总网格数的比例均可以保持在90%以上.     

无线传感器网络的路由协议研究

对当前几种典型的无线传感器网络路由协议进行了研究,将它们分为传统路由协议、基于数据为中心的路由协议、基于地理位置的路由协议、基于服务质量的路由协议、单层路由协议和多层路由协议六类．阐述了这些协议的特点,对每种路由协议的优缺点进行了分析,对它们的性能进行了比较．     

一种高效的用户查询模式匹配算法

针对常规模式匹配方法在大规模模式匹配中效率不高无法满足在线应用的问题,提出了一种高效率用户查询模式匹配方法.该方法在常规模式匹配方法中引入查询模式语义环境,使用搜索技术和聚类技术裁减模式匹配的搜索空间,在保证正确率的前提下,能显著提高匹配效率,满足用户在线响应时间要求.实验证明了这种方法的有效性.     

瓦斯传感网络时空数据的预处理

由于煤矿巷道环境恶劣,提高瓦斯传感网络数据可靠性十分重要。从利用传感网络数据的时空关联性出发,研究了基于时空融合的瓦斯传感网络数据的预处理方法。首先,给出了传感网络时间、空间颗粒的定义,提出了瓦斯传感网络时间、空间颗粒的划分方法。接着,论述了异常值检测,以及基于时空融合的瓦斯传感网络数据的平滑预处理方法。仿真结果表明,提出的瓦斯传感网络时空数据预处理方法是有效、合理的。     

无线多媒体传感器网络的关键技术研究进展

本文从网络传输层面综述了无线多媒体传感器网络的总体架构、节点的硬件组成和网络协议栈架构,并对影响其实用化的最关键技术低延时和低能耗网络设计技术做了介绍。在此基础上给出了关键网络传输技术在未来实现突破的方向,即低延时的实时MAC技术,低延时、低能耗的路由关键技术,多媒体信息安全技术,面向多核和众核的多媒体终端设备的研制和多模态软件构件技术的研究以及高压缩比的多媒体信息流压缩编码技术等等。     

无线传感器网络的路由攻击与防范

探讨无线传感器网络中的典型网络层安全漏洞及可能的攻击,分析各种解决方案的优缺点.     

无线传感器网络安全性问题

提出了无线传感器网络的安全维(安全需求),定义了无线传感器网络的威胁模型,分析了无线传感器网络安全维与威胁模型之间的映射关系.在这些工作的基础上,设计了一个适合于无线传感器网络的安全性框架,包括安全部署与安全机制;同时,对实现该安全性框架的相关安全机制和安全技术进行了分析.该安全性框架集成在无线传感器网络的轻量化协议栈...     

一种能量有效的无线传感器网络信息收集协议

研究了无线传感器网络覆盖和路由相结合问题,提出了覆盖和能量有效（coverage and energy efficient,CEE）的任务分配策略．CEE的基本思想是：对于覆盖重要的节点完成感知任务,对于覆盖不重要的节点完成数据转发任务．基于CEE设计了基于栅格的覆盖和能量有效（grid-based coverage and energy efficient,GCEE）信息收集协议．采用NS2仿真工具,分析了GCEE各个参数对网络能量有效性以及覆盖性能的影响．     

Grid-based directed diffusion for wireless sensor networks

Directed diffusion is a data dissemination protocol for wireless sensor networks. In directed diffusion, flooding is used for dissemination of interest and exploratory data, which will bring broadcast storm resulting in substantial energy consumption of networks. A grid-based directed diffusion is presented to improve the energy efficiency of directed diffusion. Virtual geographic grid clusters are constructed by self-organization of nodes using geographic location information. The flooding of interest and exploratory data of original directed diffusion is limited in cluster head nodes. The simulation results and testbed experiments show that the method effectively reduces the network energy consumption. This gain is not achieved at the cost of either delivery ratio or the delay. Importantly, the decreased load also leads to a better delivery ratio and lower delay.     

An Extended Hierarchical Trusted Model for Wireless Sensor Networks

0 IntroductionWireless sensor networkis a new wireless networklacking afixedinfrastructure[1 .2].Because of itsinherent character-istic such as low energy and faintish computing ability they areweakto endure attacks which are fromphysical layer to applicationlayer .Single cryptographic or authentication mechanisms can't solvethese problems already. Anumber of methods have been advancedto make wireless sensor network secure and reliable[3 ,4].This paper proposes a novel ,extended,hierarchical …     

无线传感器网络q分类融合算法

针对大规模无线传感器网络信息传输量和节能要求,提出一种新的与空间事件相关的融合算法.新的融合算法在分簇路由协议LEACH基础上,构建了包含区域信息的q分类数据结构,使之能够完成对包含区域信息的数据分布查询任务.通过仿真对包含区域信息的q分类融合算法的数据传输量与精确度等指标进行计算分析,将其结果与简单结构LIST融合算法进行比较.结果表明包含区域信息的q分类融合算法在节省能量、平衡网络负载等方面效果明显,网络规模越大节能效果越好,在保证网络寿命的前提下可以得到尽量完善的整个网络数据及对应的区域信息,提高了获取的网络数据质量.     

基于移动锚节点的无线传感器网络节点定位

为了更好地解决无线传感器网络节点定位精度和复杂测距技术之间的矛盾,提出了一种基于移动锚节点的非测距的定位技术。9个装备有GPS接收机的可移动锚节点形成一个圆形定位区域,位于定位区域内的待定位节点接收锚节点发射的信号,并记录接收信号强度。比较接收信号强度确定自己所处区域,从而实现定位。仿真结果表明,该节点定位技术平均定位精度约为10%,与其他类似定位技术相比能够明显提高节点定位精度。