无线传感器网络中高能效路由技术研究

无线传感器网络是当前计算机网络研究中一个极为重要的研究领域,具有广泛的应用前景。然而．由于无线传感器网络节点具有电池供电、不可回收等特点,导致其节点能量有限,能量问题成为影响无线传感器网络性能的关键问题。主要从无线传感器网络的全局能量消耗和传输时延最小化、无线传感器网络高能效路由协议这两个方面对无线传感器网络中高能效路由技术进行研究。     

无线传感器网络能效中继选择算法的研究

为提高无线传感器网络的生命周期,提出一种改进的节能中继选择算法。该算法根据节点的位置和环境参数,选择优化的中继节点,通过降低节点的发射功率,从而减小节点的能量损耗。算法同时考虑节点自身的剩余能量,可以保证网络生命周期最大化。将改进的算法与传统的中继选择算法进行仿真对比,该算法能有效的节约能量,还能使网络能耗均衡。     

无线传感器网络能效路由协议的研究进展

能效是无线传感器网络路由协议研究的热点与重点.介绍了无线传感器网络能效路由协议的发展状况,分析了协议的容错性、健壮性等指标,并给出了协议的各类应用场景.结合协议的研究现状,指出了能效路由协议未来的研究方向,对无线传感器网络路由协议的研究起到一定的指导作用.     

无线传感器网络中协作干扰噪声策略研究

针对WSNs中节点间通信易受窃听的问题,提出了两种提高节点间可达安全速率的协作干扰噪声策略:零空间策略和最优噪声策略.零空间策略利用协作干扰节点到目的节点信道的零空间发送噪声,因而噪声只会干扰窃听节点而不影响目的节点.最优噪声策略利用协作干扰节点到目的节点和窃听节点的信道状态信息,通过优化噪声输入协方差矩阵最大化节点间的可达安全速率.然而,可达安全速率的最大化是一个很难直接求解的非凸优化问题,为解决此问题,本文设计了最优可达安全速率计算的一维搜索算法.仿真结果表明,提出的两种协作干扰噪声策略都可以显著提高WSNs中节点间的可达安全速率.     

协作MIMO无线传感器网络最小能耗分析

为延长无线传感器网络(WSN)的生命周期,引入了协作多输入多输出(MIMO)技术。分析了在垂直贝尔实验室分层空时(VBLAST)结构和正交幅度调制(QAM)情况下,使协作MIMO系统能量损耗达到最小的模式。仿真结果表明,不同的协作MIMO系统最小适用距离并不相同;最佳协作MIMO系统比传统单输入单输出(SISO)系统可节省90%的能量。     

无线传感器网络节点协作的节能路由传输

针对无线传感器网络(WSN)中数据传输低能耗的需求,提出了一种节点协作的节能路由传输(ECGR)算法.该算法由以下2个方面构成:在物理层,WSN根据数据包循环冗余校验功能获得能够正确解包的节点,然后利用竞争选取算法推举出簇头节点,并通过与簇头节点进行信息交换,形成协作节点簇,从而进行协作发射信号,最终实现多节点分集增益;在网络层,协作节点簇利用基于地理位置信息路由算法,促使数据包始终向目的节点路由,避免了数据包路由向其他方向扩散.与其他同类算法相比,ECGR算法不仅增加了节点簇的传输距离,而且降低了网络整体能耗,并将能耗平衡分布于诸多节点,进而延长了网络寿命.仿真实验表明,当节点密度为0.03时,历经400次仿真,ECGR算法的节点存活率比基于地理位置的路由算法提高了70％.     

无线传感器网络研究

从无线传感器网络的概念、发展历程和特点,剖析了其节点以及网络体系结构、算法和协议等研究热点,并对广泛的应用领域做了描述。     

无线传感器网络研究

介绍了无线传感器网络的体系结构、特点,分析了无线传感器网络研究的一些关键性问题,探讨了无线传感器网络的应用范围。     

无线传感器网络能效时延平衡数据收集机制

在追求无线传感器网络高能量效率的同时,考虑数据汇聚时延,提出了一种能效与时延平衡的数据收集机制(energy efficiency and delay balancing data gathering,EEDBDG).该机制采用一种新型动态树来组织网络拓扑,消除了"热区"问题,节点动态选择路由并轮换充当树根,根节点收集数据并与基站直接通信.同时,针对不同的时延和能效要求,提出了3种数据收集策略:时延最优算法(EEDBDG-D),能效最优算法(EEDBDG-E)和能效时延平衡算法(EEDBDG-M).仿真结果表明,在节点通信半径受限的情况下,EEDBDG平衡了节点能量消耗,延长了网络生命时间,在节能与省时上均表现出了突出的性能.与GSEN相比,在最好情况下,EEDBDG-E网络生命期提高了72%,EEDBDG-D汇聚时延降低了74%.     

无线可充电传感器网络中协作式充电方法

多数的充电方案采用移动小车对感测区域中传感器节点进行按需充电,但移动小车的移动受限于速度和地形。无人机能克服小车的限制因素,但其携带的电池容量较小。综合考虑小车和无人机的优缺点,提出了协作式充电方案。该方案采用一部小车配备数部无人机为传感器节点进行充电服务,并设计相应的充电调度算法。最后,在三种网络情形下进行大量的仿真实验来分析和比较所提充电方案的性能。     

无线传感器网络协作无信标可靠路由协议

针对无线传感器网络可靠性传输度量标准不够准确的问题,提出了基于包接收率模型的协作无信标可靠路由协议CBRR。CBRR充分利用无信标转发和协作通信的优势,完全避免冗余探测包的使用,并通过等待响应时间设定、协作节点概率保证以及冗余数据包发送等方式实现单跳数据传输的可靠性保证。仿真结果表明,CBRR协议不仅能够提供高可靠性支持,而且具有良好的传递成功率、传输延迟和能量效率。     

无线传感器网络二维协作式定位方法

针对精度传统定位方式下的节点定位精度低的问题,讨论和研究了WSN(Wireless Sensor Network)网络中的节点定位精度问题。在基于RSSI(Received Signal Strength Indicator)无线传感器网络定位技术的基础上,通过分析二维位置参数估计的CRB(Cramr-Rao Bound)值,比较了传统定位方式下和协作方式下的位置估计,提出了设定阈值的协作式定位方法。该方法使部分节点在传统方式下定位,而部分节点在协作方式下定位。Matlab仿真实验证明,该定位方法能提高网络节点的定位精度。     

利用能效和延时的无线传感器网络性能评估方法

为提高无线传感器网络的性能,提出一种基于能效和延时的无线传感器网络性能评估方法.在收集无线传感器网络数据样本基础上采用网络能效和网络延时作网络性能评估指标,并进行归化一化处理,并采用神经网络对数据进行学习,建立无线传感器综合性能评估模型,进行了仿真实验.结果表明:相对于其它评估算法,该方法综合考虑了多个影响无线传感器网络性能的因素,评估结果更加可靠、科学.     

基于协作分集技术的无线传感器网络传输性能

对基于协作分集技术的传感器网络传输性能问题进行了深入研究,建立了多信源、多信宿和多中继的传感器网络协作分集模型,推导出了在该模型下传感器网络的传输性能具体表达式,据此可以定量地计算在协作分集下多信源、多信宿和多中继的传感器网络的传输性能指标,为进一步讨论协作选择策略等技术方案在实际的无线传感器网络环境中的应用提供理论上的判断依据.另一方面,本文也从理论上证明了协作分集技术可以提高传感器网络的传输性能.最后利用仿真参数,给出了主要的几个仿真结果,其反应出来的协作通信下的无线传感器网络传输性能变化特点与本文的结论相吻合.     

基于TOD的无线传感器网络多Agent协作模型

多Agent技术被越来越广泛地引入到无线传感器网络领域,但却没有可行有效的Agent协作模型。在此基础上,对传统TOD(Task Oriented Domain)协作模型进行了扩展,提出了基于面向任务域的无线传感器网络多Agent协作模型,使用加权和的方法根据不同网络任务类型制定相应的协作策略,仿真结果表明,与传统模型相比,该模型下采用协作策略可有效地减少节点能耗。     

无线传感器网络研究综述

近些年来,无线传感器网络的巨大前景使得其受到了学术界和工业界越来越多的关注,已经成为科学研究领域的前沿课题之一。本文对无线传感器的基本概念和涉及的研究方向进行了基本的介绍,并针对无线传感器网络,提出了自己的观点与看法。     

无线传感器/执行器网络SA协作分簇算法

针对现有分簇算法大多没有考虑监控区域内事件发生频率和执行任务能耗的因素,导致无法适应无线传感器/执行器网络的特点,提出一种基于SA协作模型的分簇算法（CASA）.算法从全网的能耗和时延影响的角度,建立基于SA协作的能耗模型,综合考虑时延和连通度等约束条件,以网络能量优化为目标,构造非线性优化函数,利用KKT条件求解网络理想执行器节点个数和传感器节点传输半径等网络分簇所需参数,并在此基础上完成节点的部署和成簇.该算法通信开销较小,网络平均时延和能耗等仿真结果表明：相比典型算法,能够在满足一定连通度的前提下,优化网络部署,增强网络实时性和能量均衡性.     

无线传感器网络研究概述

介绍无线传感器网路的体系结构、通信协议和传感器节点结构.无线传感器网络的技术、应用还不够成熟,但是它是一种全新的信息获取技术,具有广阔的应用前景.     

无线传感器网络中适于协作定位的全局节点选择

为了有效解决无线传感器网络(WSN)节点定位精度和测距技术复杂性之间的矛盾,基于WSN随机分布特性和天线阵列几何结构约束,通过节点协同形成的虚拟天线阵列对WSN进行定位,提出了一种适于定位的虚拟阵列节点选择方法.仿真结果和理论分析表明,当波达角估计算法的性能满足要求时,该方法具有很强的可行性和优良的定位性能.     

无线传感器网络的安全性研究

大多数应用环境中,用户对无线传感器网络的安全性有较高的要求,而无线传感器网络自身的特性使得传统的安全机制和安全协议难以直接应用,因此面临着比传统网络更大的安全挑战。文章探讨了无线传感器网络协议中的网络层路由的安全问题,对解决这些安全问题的关键技术进行了讨论。