无线传感器网络数据融合技术研究

针对无线传感器网络中各个节点单独传送数据到汇聚节点,浪费传感器节点的能量,并降低信息收集的效率,通过基于平面路由的数据融合,基于层次路由的数据融合和基于地理位置路由三个方面对无线传感器网络数据融合协议进行了分析和比较。     

基于卡尔曼滤波的无线传感器网络时钟同步协议

在本文提出的时钟同步协议中,节点依据所持能耗大小在有限通信区域内完成时钟同步,即高耗节点通过监听低耗节点间进行同步交互的TPSN同步信标实现Receiver-Only同步模式,并通过引用卡尔曼滤波方法优化同步节点的时钟偏差以降低同步误差率。实验仿真表明,该同步协议与TPSN同步法相比提高了同步精度。     

无线传感器网络中的分组融合技术

无线传感器网络在工农业生产中有着广泛的应用前景,紧扣传感器网络的收集信息和传递信息2个典型特征,提出了一种新型的传感器网络数据传输和分组融合技术.该技术减少了在传感器网络的冲突,提高了能效和频带利用,并在提高数据吞吐能力指标上有一定的改善.     

无线传感器网时间同步算法的比较

随着无线传感网的应用领域不断扩大,基于无线传感网的时间同步协议已经受到越来越多的研究人员的关注。以时钟模型为基础,就几种经典的无线传感器网时间同步协议,根据协议的原理分析了这几种协议的误差来源;并对萤火虫同步算法的原理作了论述,这种算法是通过由脉冲耦合振荡器发出的一系列脉冲信号来改变节点振荡器的相位,从而达到同步。为今后时间同步协议精度和效能的研究提供了一定的参考。     

无线传感器网络中的定向扩散算法

无线传感器网络中节点有限的能量,决定了数据融合在网络中数据传输的重要性.数据融合技术可以通过减少冗余数据量等技术,大大地延长网络的生命期.定向扩散算法通过兴趣的扩散、梯度的建立以及强化与弱化达到了节省能量消耗的目的.     

无线传感器网络中的数据融合问题

雀设计无线传感器网络时，基本的问题是克服能量与带宽的限制。数据融合作为一个基本的方法，其目的是减少传感节点间的传榆量，达到降低整个网络中的能量消耗和数据冲突。为了对当前在无线传感器网络的数据融合问题的研究工作做一个全面的总结，根据自组织性和网内处理2大类对现有研究成果进行分类，并从传榆方式、网络拓扑、时钟同步、融合函数、多信号处理等多方面对当前的研究成果进行细致划分和精炼比较，为当前在这个领域的工作做了较好的综述。     

一种自适应的无线传感器网络时间同步技术

简要分析了无线传感器网络中时间同步技术的作用,提出一种自适应的无线传感器网络时间同步技术,该技术通过传感器节点之间时间基准的相互交换和相互控制,实现整个网络节点的同步。这种同步方式避免了由某个传感器节点提供时间基准所造成的瓶颈效应,提高了网络运行的可靠性。     

无线传感器网络启发式分簇拓扑控制方法研究

传统启发式分簇拓扑控制方法通信开销大、负载均衡性差,忽略剩余节点能量,导致拓扑结构连通性和骨干网健壮性差,无线传感网络生命周期短。为此,提出一种新的无线传感器网络启发式分簇拓扑控制方法。给出无线传感网络模型。利用粒子完成分簇,对簇内负载与簇间负载进行分析,保证负载均衡性。引入一种描述节点间能耗及鲁棒性的行向量,以全面分析骨干节点通信开销与剩余能量对簇头挑选的影响。将最小生成树作为网络的基础结构,引入表示网络连接状态的列向量,以描述网络通信开销情况,获取目标函数。通过粒子群法求最优解,实现簇头选择。通过簇头组成骨干网,实现无线传感器网络拓扑控制。实验结果表明,所提方法能够保证拓扑结构的连通性与骨干网健壮性,延长网络生命周期。     

基于无线传感器网络的数据融合技术

阐述了WSN数据融合技术的特点和原理,重点分析了WSN数据融合技术中具有代表性的几种算法的工作原理和优缺点.     

基于Ad hoc无线传感器网络关键技术研究及应用

介绍了无线传感器网络的特点,包括资源受限、自组织、数据中心及应用的相关内容.对无线传感器网络的体系结构、拓扑控制机制、安全问题、移动管理等关键技术进行了讨论.最后给出了两个在监控方面的典型应用.     

Clapping and Broadcasting Synchronization in Wireless Sensor Networks

The Clapping and Broadcasting Synchronization (CBS) algorithm,which is specifically designed for large-scale sensor networks with low communication overhead and high synchronization accuracy,is introduced.The CBS protocol uses broadcasting rather than pairwise communication to accomplish synchronization.In the CBS scheme,the initial offset of local clocks can be successfully eliminated by the operation of clapping nodes,which leads to significant improvement in synchronization accuracy.The CBS protocol was implemented on the TelosB platform and its performance was evaluated in a variety of experiments.The results demonstrate that the CBS protocol outperforms the current state-of-the-art approach,the Flooding Time Synchronization Protocol (FTSP),in both single-hop and multi-hop scenarios in terms of synchronous precision and energy consumption.In multi-hop scenarios,the CBS algorithm keeps about 50% of its synchronization errors within 1 ms.In comparison,the FTSP keeps less than 7% of its synchronization errors within this range.In both single-hop and multi-hop scenarios,the CBS protocol is over 3.2 times more energy-efficient than the FTSP.     

一种用于室内定位的线性规划算法

针对基于ToA定位中存在的信标节点较少和发送时间不能提前预知的问题,提出了一种新的应用于无线传感网络室内定位的线性规划算法.通过考虑测量值的最小平均绝对值误差,利用线性逼近方法,将一个复杂的、非凸的室内定位问题转换为一个简单的线性规划问题,并用迭代求精的方法求出最优解.仿真结果表明,提出算法计算复杂度低,收敛速度快,可以快速地求出未知节点的坐标;通过和已有的定位算法相比,提出算法在信标节点较少的情况下,仍能保持很好的定位精度,利用较少的节点资源达到比已有算法更好的定位性能.     

基于Gossip算法的无线传感器网络时间同步

将Gossip算法用于实现无线传感网络的分布式时间同步,提出单Gossip同步算法和多Gossip同步算法,解决传统无线传感器网络时间同步算法中存在的计算复杂度高和同步收敛速度慢等问题.单Gossip同步算法首先利用构造生成树算法得到一个生成树,然后,依次对生成树每条边的两节点时钟信息进行Gossip运算,反复循环,最终可使网络各节点的时钟信息收敛于它们初始时钟信息的平均值.多Gossip同步算法对生成树进行边染色,相同染色的边可以同时进行Gossip运算.这2种同步算法减小了消息交换数,降低了计算复杂度,提高了同步的收敛速度.用随机矩阵理论和图论进行了理论证明,通过计算机仿真对理论分析进行了数据验证.     

无线传感器网络可分负载调度算法

为了节省传感器节点能量,提高网络资源利用率,提出了一种无线传感器网络可分负载调度(DLSW)算法.DLSW算法以LEACH协议为基础,分群内和群间两阶段进行任务调度.在群内调度阶段,群内节点共享同一信道,相继向群首发送数据;在群间调度阶段,群首节点和SINK节点之间独立的信道使得群首将群内节点报告的数据融合后,并行向SINK节点传送结果,同时完成数据发送.DLSW算法通过去除节点间的通信干扰使得总任务完成时间减少、资源利用率提高.实验结果表明,在大规模的网络环境下,DLSW算法可以使总任务完成时间减少20％,网络能耗减少10％.     

无线传感器网络时间同步技术进展

无线传感器网络是由大量部署在无线环境中的传感器设备构成的网络,无线节点间的协同操作要求网络节点维护共同的时间,时间同步是无线传感器网络支撑技术;针对传统分类方法中不能有效体现时间同步算法特点的问题,从信息交换是否存在反馈角度对现有时间同步算法进行了重新分类,同时对同步算法的进展情况作了详细描述;新的分类方法能够有效体现算法同步精度和同步能耗等特性:反馈式时间同步机制在同步精度和同步能耗上都要高于非反馈式时间同步机制;最后总结了现有时间同步算法的缺陷并展望了未来时间同步技术的发展方向。     

基于功率控制的带状无线传感网连通性

无线传感器网络节点能量有限,网络生存周期受限,这使得功率控制成为研究的热点.在带状拓扑情况下,离汇聚节点近的节点数据转发量大,能量消耗也快,成为网络的瓶颈.该文主要研究一种改进的功率控制算法,在增加瓶颈节点的生存时间的同时,保证上行数据传输的连通性和扩展下行数据传输功能,优化整个网络的性能.     

无线传感器网络簇结构中基于IBE的组密钥管理方案

探讨了已有一些组密钥管理方案的优缺点,提出了基于无线传感器网络分簇结构的组密钥管理方案,将簇头作为密钥管理器,采用基于IBE改进的算法来安全分发组密钥.对方案的可行性,安全性和性能进行了理论分析,结果表明方案具有良好的综合性能.     

无线传感器网络中的数据库技术

无线传感器网络作为计算、通信和传感器这3项技术相结合的产物,目前成为计算机科学领域一个活跃的研究分支.结合近年来国外的研究成果,着重从数据管理方面介绍了无线传感器网络的研究现状.致力于实现一个高性能的以数据为中心的网络系统,为观察者或用户提供一个有效的感知数据库管理的处理系统,并分别就数据模型和查询处理这两个数据库中的关键问题提出了有效的解决方案.     

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。