基于仿生学信任信誉模型BTRM的无线传感器网络的信任协作研究与实现

 无线传感器网络通常部署在无人维护、不可控制的环境中,除了具有一般无线网络所面临的信息泄露、信息篡改、重放攻击、拒绝服务等多种威胁外,无线传感器网络还面临传感节点容易被攻击者物理操纵,并获取存储在传感节点中的所有信息,从而控制部分网络的威胁.通过研究蚁群系统中的协作,把基于生物激励信任模型(BTRM)中的信任协作机制应用于无线传感器网络.分析了当前常见的信任协作模型研究现状,归纳出常见的几种信任模型,并提出基于BTRM的无线传感器网路的信任协作模拟系统的功能及体系结构.重点论述了基于BTRM模型的无线传感器信任协作原理和信任协作模拟系统的设计和实现,通过把BTRM中的信任协作机制应用到WSN环境中,模拟显示,该机制在输出平均路径长度、平均满意度、平均满意偏差等方面均有较大的改进.     

基于RBF神经网络的WSN前端网络节点选取算法

为降低无线传感器网络(WSN)的能量消耗和减少节点采集信息冗余,提出一种基于RBF神经网络的WSN前端网络节点选取算法,通过将无线传感网络的分簇路由ERC协议与RBF神经网络联结起来,运用神经网络异或运算对WSN前端节点的选取,使得信息冗余节点休眠,减少网络中节点工作个数,降低节点能量损耗,从而延长网络寿命。经仿真测试,该算法可以有效选择节点,同时还验证了本算法在环境温湿度监测等方面的时效性。     

面向云服务的物联网环境下基于上下文感知D2D资源分配方案

无线移动通信、传感网络、机器对机器(machine-to-machine,M2M)通信和云计算等技术的最新发展对物联网应用的开发、部署和利用产生了深刻的影响.直连(device-to-device,D2D)通信作为一种提高蜂窝网络性能的新兴技术,在物联网应用中起着至关重要的作用.对于D2D通信而言,资源分配是实现高性能数据传输的关键,博弈论作为一种有效的数学工具被广泛应用于解决蜂窝网络资源分配的问题.针对D2D资源分配的方案已在前期工作中提出,该方案使基站能够通过感知不同通信环境为D2D用户分配合理的频谱资源,并且通过重复迭代为D2D用户分配更优的频谱资源.但是该方案并没有深入讨论纳什均衡(Nash equilibrium,NE)不存在情况下的资源分配问题.针对该问题,将基站和D2D用户的竞争看作是一个合作博弈模型,提出了一个资源分配方案来处理不同场景下,当NE不存在时的资源分配方案,旨在保证基站在不同环境下的收益效用最大化.对比前期的资源分配算法,该算法保证了无论NE是否存在,基站都能通过感知不同的通信环境来选择特定的资源分配策略来维护自身的利益.     

一种无线传感器网络与传统IP网络的集成新方案

无线传感器网络(WSN)能够实时监测、感知和采集各种环境或监测对象的信息,并通过自组织无线通信网络以多跳中继方式将所感知信息传送到用户终端。目前实际的用户终端通常处在远离WSN的传统IP网络(如Internet)上,因此将WSN与传统IP网络融合是一个具有重要意义的课题。提出一种能够面对多种挑战的WSN与传统IP网络的集成方案,该方案采用用户代理、应用代理、注册代理、资源管理器架设WSN与传统IP网络之间的桥梁。通过对组件描述和查询操作流程分析可以看出本文提出的集成方案能灵活、可靠、低能耗地使传统IP网络中各种不同种类的应用能够尽可能快速地得到WSN的查询服务。     

基于量子遗传算法的无线传感网络路由优化

考虑到无线传感网络(WSN)传感器节点的能量有限性,分析了WSN的网络模型和能量模型,提出一种基于改进量子遗传算法的路由优化算法.利用复杂连续函数测试,验证了算法的性能和可行性.经仿真分析,证明该算法应用于WSN路由优化问题时,能更快速和更稳定地求解最小能量代价的数据传输路径,从而减少WSN传感器节点的能量消耗,延长整个WSN网络的使用寿命.     

基于骨干节点安全角色层级化的WSN安全模型

限于高度开放、节点众多且资源严重不足等因素,无线传感网(wireless sensor network,WSN)的安全管理面临着巨大挑战。提出了一种基于骨干节点安全角色层级化的WSN安全模型,通过遴选安全管理节点,划分子网的方式实现能量优化以及节点信任管理,从能效和安全角度提升网络性能。仿真测试结果表明,该方案在强化WSN安全性的同时,仍可节省约25.9%的网络能量消耗,且随着网络规模的扩大其优势将更加明显,为提升WSN的安全管理效率提供了可行的新思路。     

基于边缘云计算的人体数据传感架构

为了解决基于云平台的架构方法在处理人体监测传感数据时无法很好地支持实时性和可移动性的问题,该文提出一种基于边缘云计算的人体数据传感架构,并将其运用于大数据分析.其构建了3层云计算人体数据流架构,分别由无线体域网、边缘云系统和中央云系统组成.针对人体数据流架构提出了支持实时性和可移动性的移动服务架构,该架构在中央云数据中心和用户之间使用边缘服务器,在此基础上设计了边缘云的数据传感架构,该软件架构包含3层应用程序接口,分别应用于传感器设备、边缘云和中央云.设计了能够支持多种类型应用程序的存储架构,优化传感架构并提高数据存储可靠性.实验结果表明,基于边缘云的架构降低了由虚拟机容量导致的故障率和服务器整体利用率,同时在服务时间和数据处理时间方面均优于现有的架构.     

基于物联网技术的食品冷链物流跟踪及追溯问题研究

为了解决食品冷链物流在运输过程中的跟踪及溯源性问题,提出了基于物联网技术的物流解决方案,通过结合无线射频识别技术(RFID)和无线传感网络技术(WSN),构建了一个冷链物流跟踪及追溯系统。本系统利用RFID技术实现对食品的追溯;采用WSN技术实现实时监控食品的环境信息;结合全球定位系统(GPS)对运输工具进行定位,采用地理信息系统(GIS)对运输工具实时监管。通过此系统实现食品冷链物流的智能化跟踪和追溯,最大限度地保证冷藏食品新鲜程度、色泽与安全。     

基于RSSI的室内定位算法研究

无线传感网络是无线通信技术、传感器技术和微处理技术相集成的产物.随着信息技术的不断发展,WSN已经成为我们日常生活不可或缺的一部分.定位技术作为无线传感网络研究的热点,也受到了各领域的极大关注.本文通过对传统的室内定位算法的研究,综合考虑影响定位精度的因素,提出了改进的定位算法,并进行了仿真验证.     

基于最大共享路径的无线传感反应网络路由协议设计

针对无线传感反应网络低功耗路由设计需求,提出了一种基于最大共享路径的无线传感反应网络路由协议设计方案,通过在无线传感反应传感网络结构中,选取无线传感节点以及反应节点,构建一个从事件源到其他反应节点的具备最大共享路径的传播策略.以此在确保无线传感反应网络数据传输的可靠性的前提下,尽可能的降低整个无线传感网络中的能量消耗,仿真测试表明,本文设计的无线传感反应网络路由协议,比传统的贪婪算法传输跳级高5.6％.整个传输网络的平均能量消耗,降低约27.3％.     

一种用于道路交通的无线传感网拓扑结构

无线传感器网络在道路交通监控中的应用日益广泛.在公路带上形成无线传感器网络拓扑结构时，传统的做法是将结点随机放置在公路带上，这种做法不仅消耗了大量结点能量，且降低了整个网络的吞吐量.本研究提出了一种新的用于道路交通的无线传感网拓扑结构.该拓扑结构采用了新的数据帧传输格式和线形置放策略，从而可减少网络负载量和冗余信息的传输.仿真结果表明，该策略可以节省结点的能耗，有效延长网络的生存时间，提高网络的吞吐量.     

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BP算法的无线传感器网络定位

无线传感器网络（wireless sensor network,WSN）是一种应用广泛的全新的信息获取和处理方式,可以实现复杂的大规模监测和追踪任务。节点定位是无线传感器网络中的关键技术之一.位置估计的精度直接影响WSN后继的网络传输和监测性能。本文利用BP神经元网络方法对定位进行优化,并对测度结果进行验证。结果表明该算法提高了定位精确度。     

一种新的WSN路由算法

针对无线传感器网络能量有效性问题,提出一种新的WSN路由算法ACPR.算法采用无线蜂窝网覆盖思想,使用角度比和距离比选取转发节点,并采取角度优先策略.通过NS2仿真验证,结果表明,在减少转发节点数和网络冲突次数上,综合考虑角度和距离信息选取转发节点策略优于距离选取策略,而且与DD和Activecast路由算法相比,ACPR算法提高了能量有效性.     

无线传感网络中跨层传输优化策略

针对当前无线传感网络传输效率不高的问题,提出了一种无线传感网络传输优化策略。该策略基于跨层访问机制,利用网络各层之间虚拟的信息交互管道,实现层间信息的直接交互。引入自律计算思想和反馈机制,利用跨层访问获取网络各层状况,实现网络传输的自适应调节,达到提高网络传输效率的目的。仿真实验结果表明:本文提出的网络传输优化策略与传统的分层访问机制相比,在提高传输效率、均衡网络能耗以及提升网络整体性能等方面具有较好的效果。     

基于拥塞控制的无线传感网蚁群最优化路由协议

无线传感网络（wireless sensor network,WSN）存在网络拥塞问题,并且网络的拥塞会造成丢包和能量的急剧损耗.针对网络拥塞问题,在高效节能蚁群路由(energy-efficient ant-based routing,EEABR)算法的基础上,提出基于拥塞控制的EEABR路由协议的改进的EEABR(improved EEABR,IEEABR)算法,该算法的核心是利用媒体访问控制（media access control,MAC）层上的包队列长路信息作为衡量拥塞度的标准,并作为寻找最优路径的判据之一.仿真结果表明,该算法具有投递率高和端到端时延小的特点,适合作为WSN的路由协议.     

一种改进的无线传感器网络节能MAC协议

无线传感网络（WSN）广泛运用于军事和民用,WSN由许多无线传感器节点组成,为战场、恶劣环境等区域提供信息采集和传递的方法。由于节点位置大多具有高危险性而不便接近,对节点能量提出了越来越严格的要求。一方面需要更好的供电模块,一方面则需降低节点能耗。本文针对低占空比网络,分析了基于MAC层的几种协议并提出一种改进方案,以达到降低网络能耗,延长网络寿命的目的。     

一种无线传感器网络与以太网间的接入系统研究

无线传感器网络(WSN)与现有网络基础结合是WSN研究中必须解决的技术问题之一.本文分析了WSN接入以太网存在问题,总结了基于IEEE 802.15.4的无线传感器网络的特点.设计了一套这种无线传感器网络与以太网间的接入系统.该系统遵循6LoWPAN规范,解决了WSN节点的IPv6地址自动配置问题;设计了接入网关;定义了信息与控制数据格式.实现了一套应用验证系统并进行了实验;对网络性能进行了分析.实验结果表明该设计简单有效,能够完成WSN的高效接入,在工程实践中具有实用价值.     

WSN与RFID的“无线”前景

什么是WSN？不是论坛中灌水时的网络用语“猥琐男”,而是连IBM都在构建无线传感网络的热门应用;什么是RFID？并非字面上晦涩难懂的“无线射频识别”,而是能让沃尔玛每年节省约83．5亿美元的实用技术。中国微计算机学会理事长、复旦大学计算机科学技术学院教授陈章龙就曾指出,中国本土企业应该加大对RFID和无线传感器网络WSN技术的关注力度,并特别强调：“WSN与RFID结合起来组成的网络,其应用前景不可估量。”WSN与RFID,两种技术的有效范围不同,适用领域也不完全重合,但却拥有同一个关键词——“无线”。尽管越来越多的中国企业意识到将办公及管理环境“无线化”、“网络化”将大大增强企业竞争力,可真正踏出这创新一步的还不是多数。     

无线传感器网络数据采集关键技术及研究进展

无线传感器网络(WSN)数据采集因自组织网络结构而具有其他网络无可比拟的优势,然而其资源有限的特点使得许多关键问题尚未有好的解决策略.总结了WSN数据采集中的关键技术及所面临的主要挑战,介绍了数据采集中WSN网络协议的主要性能指标及其研究方法,并就当前几种新技术与WSN的结合情况进行了分析和讨论,最后对无线传感器网络数据采集关键技术的未来研究进行了展望.