双概率检测无线传感器网络MAC协议分析

提出了一种新的随机多址无线传感器网络MAC协议,通过划分分组发送时间为1+a,采用1时间内p1概率检测与a时间内p2概率检测控制策略,对多通道随机多址无线传感器网络MAC协议进行了理论分析.在可控性增加的基础上,得出了系统的吞吐量、多业务优先级的吞吐量和信息分组发送时延等重要系统参数.此外,还通过传感器网络实验和计算机仿真实验验证了理论分析的正确性.新的控制协议,其节点接入控制更加精细,更适于无线传感器网络的MAC接入控制.     

无线传感器网络传输协议研究分析

在过去的五年中,无线传感器网络在公共领域已经变得越来越普遍。无线传感器网络是从建筑物,工厂车间,家庭,码头,交通系统自动化等场景获取信息的关键。但是,同有线网络和无线网络相比,无线传感器网络传输面临着许多新的问题。本文从传输层和传输协议的概念出发,对无线传感器网络传输协议进行了研究分析。     

高速公路气象监测无线传感器网络路由策略

目的 研究高速公路气象监测无线传感器网络双向数据传输、多点数据接收的路有协议.方法 针对高速公路气象监测无线传感器网络线形部署的特点,分析数据传输的要求和类型,研究现有WSN路由协议的特点,尤其是定向扩散路由协议,通过对现有路由协议的改进,提出满足双向传输的WSN路由协议.结果 提出了基于定向扩散路由协议(DD)的双向无线传感器网络路由协议(BDD),实现了高速公路气象监测数据的多点传输.结论 经仿真测试,该路由协议具有实现简单、工作可靠稳定,能满足高速公路气象监测数据双向传输的要求.     

基于虚拟MIMO技术的无线传感网协议设计

随无线传感器网络的广泛应用,网络传输协议设计也多种多样.但是,延长传感器网络的寿命,即寻找具有能效的设计一直是非常重要的问题.因为多输入多输出(MIMO)技术具有增加网络容量,减少衰落信道中能量消耗的能力,所以虚拟MIMO技术已经成为无线传感器网络中有效的节能解决方案之一.以三个典型的协议为例来介绍虚拟MIMO与无线传感器网络相结合的协议设计,并且讨论设计中的关键技术与注意事项,最后提出该项技术未来的研究方向.     

基于GSM的室内无线传感器网络簇头节点

为了实现温室环境信息低功耗、低时延高效无线检测与控制,构建了三层次室内无线传感器网络系统,研制了在网络系统中较关键的具有远程和短距离无线通信功能的网络簇头节点.采用短距离无线通信CC2430模块和全球移动通信系统(GSM)GPRS模块设计网络簇头节点,并利用GSM网络内嵌的TCP/IP协议,设计基于Zigbee技术的无线收发功能程序和GSM网络传输控制功能程序.网络系统试运行表明,网络管理计算机可以随时获取被监测的温室温度等环境信息,与一般无线传感器网络相比,信息传输能耗低、时延小响应快,实现了无线传感器节点和远程管理计算机之间的信息高效无线传输.     

一种无线传感器网络数据传输协议设计与验证

以物联网广泛使用的无线传感器网络的数据传输实际需求为研究对象,通过对现有数据传输协议特点的分析,研究了基于机会与补偿机制的无线传感器网络数据并发传输协议,利用并发传输的适度容忍与不同节点间的机会多跳实现数据的高效传输,并仿真环境进行验证。结果表明:该协议可以在有效规避不同无线节点间的竞争基础上,提高整个网络中的数据传输效率,降低物联网运行的能耗。     

线型拓扑无线传感器网络关键技术

线型拓扑无线传感器网络的数据传输跳数多,传输路由单一,延时大,各节点转发的信息量不均衡.针对这些特点,分析了传统无线传感器网络协议在线型拓扑网络中存在的问题,提出链式快速分簇数据传输协议.该协议采用周期性地对传感器节点进行时间基准化,并且对数据进行逐段融合与回传.实际数据传输测试结果表明,链式快速分簇数据传输协议在传输延时、低功耗方面有优越的性能.     

无线传感器网络中基于能量感知的机会路由协议研究

在无线传感器网络中,传感器剩余能量对网络结构及网络传输效率有很大的影响,传统的路由协议并没有考虑到能量对网络结构的影响.在对机会路由协议进行研究的基础上提出基于能量感知的路由协议,并对仿真结果进行分析.通过实验证明,该协议能够提高对能量的吞吐量,均衡网络中节点的能量消耗,提高网络性能.     

基于BP神经网络的无线传感器网络非均匀分簇路由协议

针对现有无线传感器网络节点负载不均问题,提出了一种基于BP神经网络的无线传器网络非均匀分簇路由协议.通过引入竞争半径函数,完成节点入簇,并在簇间数据传输阶段构造出一棵使整个网络传输代价最小的路由树,选出最优传输路由.仿真结果表明,有效平衡了节点能耗,延长了网络的存活时间.     

利用ZigBee技术构建无线传感器网络

通过对新型、开放的无线互联技术ZigBee技术的分析;结合传感器技术、ZigBee、IEEE1451．2技术、路由协议,构建了一种无线传感器网络．分析讨论了基于“燃气表数据无线传输系统”的无线传感器结构和无线传感器网络的实现．     

基于改进量子遗传算法的WSNs多路径路由研究

最优路径搜寻和能量优化是无线传感器网络(wireless sensor networks,WSNs)研究的两大关键性问题,基于簇结构的无线传感器网络模型,将改进的量子遗传算法引入WSNs网络层节能路由算法研究中,选取多条较优染色体代替一条最优染色体指导群体的进化;采用动态的量子旋转门调整策略,避免算法收敛于局部最优解;利用球面坐标角度对量子遗传算法编码,降低算法的复杂度;以路由所耗能量为优化目标,构造适应度函数。与基于传统遗传算法（genetic algorithm, GA）、标准量子遗传算法(quantum genetic algorithms, QGA)的多路径路由进行比较,实验表明,该算法比基于GA,QGA算法的多路径路由具有更低的网络能量消耗,更长的网络生存周期。     

基于WORIX的无线传感器网络通信协议栈的设计与实现

在实验室自主开发的操作系统WORIX的基础上,研究了无线传感器网络操作系统通信协议栈.根据无线传感器网络的自身特点制定协议栈的设计目标,并在WORIX操作系统中实现了满足无线传感器网络应用的通信协议栈,该协议栈包括三种路由协议.通过实验分析验证了协议栈的有效性,比较了其中三种路由协议的性能,并指出这三种协议适用的场合.     

TPM-Based Remote Attestation for Wireless Sensor Networks

It is essential to design a protocol to allow sensor nodes to attest to their trustworthiness for missioncritical applications based on Wireless Sensor Networks(WSNs). However, it is a challenge to evaluate the trustworthiness without appropriate hardware support. Hence, we present a hardware-based remote attestation protocol to tackle the problem within WSNs. In our design, each sensor node is equipped with a Trusted Platform Module(TPM) which plays the role of a trusted anchor. We start with the formulation of remote attestation and its security. The complete protocol for both single-hop and multi-hop attestations is then demonstrated. Results show the new protocol is effective, efficient, and secure.     

Exploration of energy conservation MAC protocol of WSNs for ubiquitous environment

According to analyze the facade phenomenon of wire-less sensor networks（WSNs）,this paper proposes a feasible method to state clearly and improve the power control efficiency of wire-less sensor networks（WSNs）. One of the crucial problems for WSNs is the design of medium access control （MAC） protocol. Our method want to adjust the activities of the MAC protocols control to achieve the enery conservation when the wireless communication module of sensor nodes is running, which is the major consumer of energy consumed by sensors energy. The energy efficiency of MAC protocol makes a strong impact on the network performance. To some extent,our research work describes and analyze the sources of energy consumption in MAC layer and simultaneously present an optimal method for the design of MAC protocol. Then we discusses some factors impacting on the performance of MAC protocol and metrics of performance evaluation. Eventually, the coming research direction is summarized.     

基于DHCPv6的大规模无线传感器网络地址管理协议的设计

针对无线传感器网络(WSNs)节点数量众多、动态拓扑的组网特点,借鉴DHCPv6的基本原理,设计了一种适用于大规模WSNs的地址管理协议.提出了基于客户机/服务器的地址分配方案,给出了客户机和服务器的报文处理流程和定时处理流程,为解决WSNs地址动态分配问题提供了一种新的思路.     

带执行器节点的无线传感器网络协议研究

对带执行器节点的无线传感器网络系统的结构和特点进行介绍和分析,比较了带执行器节点的网络系统与普通的网络系统之间的不同．根据充分利用执行器节点的供电和通信能力,减少传感器节点的能耗的设计思想,设计了一种可行网络通信协议和执行器决策算法．然后利用无线传感器网络能量模型和网络通信模型对该协议进行能耗和网络响应时间分析．最后对本协议进行仿真分析,比较执行器节点存在和不存在两种网络的网络性能,结果说明利用系统中执行器节点的特性设计网络通信协议,可以有效地提高网络系统的事件响应时间和单事件能耗性能．     

Energy balance routing protocol for wireless sensor networks based on fuzzy next-hop selection

The implementation of energy balanced routing is an effective way to prolong the lifetime of wireless sensor networks (WSNs). To balance energy consumption, fuzzy next-hop selecting strategy was designed: nodes of different gradients are fuzzily classified into relevant levels; each level has a chance to provide a node with maximum residual energy as the next-hop. Based on the above strategy and directed diffusion (DD), fuzzy next-hop selection based energy balance (FNSEB) routing protocol was proposed. The simulation results showed that FNSEB utilized the limited energy more thoroughly and rationally, decreased the average energy consumption and prolonged the lifetime of WSNs.      

基于混沌遗传算法的无线传感器网络改进LEACH算法

针对传统LEACH协议及其改进方法能耗过高和负载不均衡的问题, 提出一种采用混沌遗传算法最小化无线传感器网络能量消耗的算法CGA-LEACH. 该算法通过构建新的考量能耗和负载的适应度函数, 采用条件约束的混沌映射生成实数编码染色体, 并用混沌遗传选择、 交叉和变异操作提高收敛速度, 找到最优簇头, 从而形成分布均匀、 能耗和负载均衡的簇结构. 仿真结果表明, CGA-LEACH算法能有效延长网络生命周期, 均衡网络负载, 提高网络能量效率.     

WSNs中节点协同声源定位协议研究

声源定位是无线传感器网络重要的应用领域之一.由于实际环境中的声源大部分是运动的,因此设计一种快速准确的声源定位协议是关键.文章研究了一种多传感器节点协同的声源定位协议,完整考虑了节点处理声音和射频信号的响应时间,分析了它们对该声源定位协议定位精度的影响,推导出声源定位边界性条件.实验结果表明该协议相对于现有的精确声源定...     

A clustered routing protocol based on energy and link quality in WSNs

Influenced by the environment and nodes status,the quality of link is not always stable in actual wireless sensor networks (WSNs).Poor links result in retransmissions and more energy consumption.So link quality is an important issue in the design of routing protocol which is not considered in most traditional clustered routing protocols.A based on energy and link quality' s routing protocol (EQRP) is proposed to optimize the clustering mechanism which takes into account energy balance and link quality factors.EQRP takes the advantage of high quality links to increase success rate of single communication and reduce the cost of communication.Simulation shows that,compared with traditional clustered protocol,EQRP can perform 40％ better,in terms of life cycle of the whole network.