无线传感器网络中一种基于节点序列的覆盖算法

针对覆盖问题是无线传感器网络中的一个基本问题.不同的应用场景对网络的覆盖度有不同的要求,提出一种基于节点序列的覆盖算法(CNS)来判断网络的覆盖情况、消除覆盖漏洞.算法首先讨论如何判断网络1度覆盖情况,然后通过调整距离覆盖漏洞最近的传感器节点的感应半径来动态提高网络的1度覆盖率.同时,还对CNS算法进行扩展,用来解决多度覆盖问题.模拟结果表明:CNS算法在性能上要比现有覆盖算法优越.     

基于能量预测的无线传感器网络节点覆盖调度算法

针对无线传感器网络中存在的热区问题,采用非均匀部署方案,并在此基础上提出基于能量预测的无线传感嚣网络节点覆盖调度算法.并对算法进行了仿真实验和性能分析.结果表明该算法可以延长的网络生命周期并在较长的时间里保持较高的网络覆盖率,能够达到网络内大多数节点能耗均衡的设计目标.     

无线传感器网络多重覆盖算法

针对区域覆盖中存在多个不同覆盖质量需求的目标覆盖的混合覆盖问题,提出了一种满足多个目标不同覆盖质量需求且兼顾区域覆盖的多重覆盖算法（WMCA）．该算法在覆盖有效的虚拟力算法（CEVFA）的基础上,假设被监测目标对节点有引力作用,建立了节点和被监测目标之间的联系,打破了传统的目标覆盖中指定节点覆盖特定目标的局限性;同时,弥补了现有以VFA为主的区域覆盖方法中,仅能提供区域覆盖或者目标覆盖而没有将二者综合考虑的不足．不同节点密度下的仿真结果表明：WMCA在满足特殊热点目标监测的前提下,最大限度地兼顾了网络的区域覆盖质量;相对于随机部署,其平均覆盖质量提高达15．99％,有效地利用了网络资源．     

水下无线传感器网络节点覆盖及其自定位

节点自定位技术是水下无线传感器网络应用的关键技术之一,较高的覆盖概率能够提高节点自定位的精度。节点定位精度受到很多因素的影响,本文通过采用感知概率模型模拟传感节点测量概率分布模型,再对覆盖概率较高的传感器节点进行定位误差迭代,最后采用遗传算法对定位误差进行优化。仿真结果表明,覆盖概率受感知半径和迭代次数影响,定位误差受信标节点密度影响,采用遗传算法的优化能够实现水下传感器节点的自定位精度。     

无线传感器网络TTDD协议的研究

目的通过对TTDD协议中存在多个中心节点的分析,研究网络中存在多个中心节点及中心节点移动对通信开销的影响。方法采用贪婪算法建立网格,并沿网格转发信息,将TTDD协议总通信开销与SODD进行比较。结果在最差情形下,TTDD的通信开销随着网络中心节点数目的增多和其移动性的增强而逐渐小于SODD。结论该协议采用单路径能够提高网络生存时间。     

无线传感器网络中基于二次估计的被动式目标定位方法

针对无线网络环境中目标被动式定位问题,提出二次估计的定位方法,并予以验证。重点研究了独立空间与连续空间估计方法,以及均值估计方法中的位置均值估计与时间均值估计定位方法,将这些方法分层、有机地集成于一个定位模型之中,建立二次估计定位模型。通过实际实验,证明了二次估计定位方法的可行性,并与其他传统方法进行比较,表明该方法能够实现室外环境下目标被动式定位,且定位精度较其他方法有所提升,可以满足实际应用的需求。     

基于概率覆盖模型的无线传感器部署

在给定每个离散的网格点的覆盖度要达到K,精确度达到T的条件下,提出了一种基于概率模型的覆盖算法,并在Matlab中进行模拟.将该算法与平均算法、随机算法的模拟结果相比较,得出在相同前提下该算法所需的传感器数目最少.     

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。     

无线传感器网络密钥管理问题分析

分析了无线传感器网络（Wireless Sensor Networks,WSN）面临的各种安全威胁,明确了其安全状况。集中对无线传感器网络安全领域中最基本的安全问题,即密钥管理进行分析,综述了该领域的研究工作,通过对现有密钥管理方案的研究和分类对比,对密钥管理问题的研究进行了总结和展望,指出了无线传感器网络中密钥管理的研究方向。     

基于k-覆盖保证的异构传感器网络节点调度策略

在分析已有传感器网络覆盖控制协议的基础上,提出了一种分布式覆盖控制算法.针对节点随机部署的异构网络,通过研究网络中节点交点的必要性,得出必要节点交点的最低覆盖度即为区域覆盖度的结论,由此可将区域覆盖度的计算转化为特殊点的覆盖度计算,从而解决了覆盖算法计算复杂度高和不精确等问题.在此基础上,又提出了一种以保证k-覆盖为目标的节点调度策略(SEC),该策略按照时间轮次,根据精确覆盖度算法可分布式地确定节点的状态.仿真结果表明,SEC能够减少节点的通信量,使工作节点数摆脱总节点数的影响,从而延长了网络的生命周期.与经典覆盖控制算法相比,所提算法在保证网络覆盖度的前提下可有效降低工作节点的数量,提高大规模传感器网络的可扩展性.     

无线传感器网络中最优覆盖节点集的求解算法

在传感器节点高密度部署的环境中,如何保证在满足"覆盖要求"的同时,使用的节点数目最小是一个NP完全问题.结合遗传算法在处理集合搜索中的广泛应用,设计了一种基于遗传算法的节点集搜索机制.在保证充分覆盖的前提下,令一部分冗余节点进入低功耗休眠状态,形成最优覆盖节点集.最后进行了算法的性能评价和网络覆盖的仿真实验.结果表明,该算法能以较小的代价完成最优节点集的搜索,有效提高整个网络的生存时间.     

最大化全移动无线传感器网络寿命的可信信息覆盖重定位算法

针对全移动传感器网络覆盖空洞的修复以及网络寿命最大化问题,研究并设计了一种基于可信信息覆盖模型的传感器节点重定位协议。该协议在可信信息覆盖模型下的信息网格的概念下,设计一种局部信息网格结构,通过使用移动最近的冗余传感器节点修复覆盖空洞区域来维持网络的完全覆盖。仿真结果表明,所设计的协议与现有的协议传感器节点重定位协议相比,可以有效减少重定位的移动能量消耗,明显提升全移动传感器网络的工作寿命。     

基于遗传算法的无线传感器网络最小覆盖集算法

降低能耗以延长网络生存时间是无线传感器网络设计中的一个研究热点.提出一种利用遗传算法实现的"密度控制"策略.该策略利用无线传感器工作节点的最小节点子集(最小覆盖集),达到覆盖整个传感器网络区域的目的.所提出的算法能够较好地调和无线传感器网络寿命和网络覆盖率之间的矛盾,仿真实验证明了算法的有效性.     

基于连接信息的无线传感器网络边界节点识别算法

无线传感器网络边界节点检测是识别网络覆盖空洞和提高数据路由效率的关键。为提高边界节点识别的精度,降低识别过程中对节点位置信息的依赖和能量消耗,提出了一种分布式边界节点识别算法(distributed boundary node identification,DBNI),该方法无需节点位置信息,仅依靠节点间的连接信息即能够有效识别网络中的边界节点。基于MATLAB的仿真实验和Zig Bee节点的实验结果都表明,同其他算法相比,该算法识别精度高,能量消耗低。     

基于无线传感器网络的船闸监控系统

为了实现船闸的远程监控,本文设计了基于无线传感器网络（WSN）的船闸监控系统,对WSN节点进行了硬件设计,为京杭运河（苏北段）的全线信息化打下了基础。     

基于无线传感器网络的机械振动监测系统设计

针对部分机械设备运行环境复杂,人员难以靠近等特点,提出了基于无线传感器网络的机械设备状态监测系统.本系统采用LM3S1968和CC2420作为无线传感器网络的主要硬件.针对LEACH算法的不足,改进了其路由选择算法.通过MATLAB虚拟仿真平台和现场数据采集表明,此系统能够对信号实行有效的采集.     

探析无线传感器网络在通信管网上的应用

无线传感器网络(WSN,Wireless Sensor Network)是一种自组织网络通过数据获取网络、数据分布网络和控制管理三部分核心部分组成,本文充分根据无线传感器网络自身的特点和功能充分运用在通信管网和光缆管理以及在维护应用上发挥自身优势以及存在问题进行探索。     

基于室内传播模型的无线传感器网络节点部署策略研究

为保证在室内部署无线传感器网络节点时实现感知面积完全覆盖特定区域,在2.4 GHz的ISM频段,依据对数距离模型,分析了因天线高度不同引起的节点有效覆盖面积的变化问题,讨论了有效通信半径与有效感知半径的关系。在传统的平面节点部署方法的基础上,提出了一种考虑天线高度等环境因素的室内无线传感器网络节点快速部署方案,定义了部署规则和补充规则,从而避免了因天线高度变化而引起的感知黑洞的产生。仿真和试验结果表明该方案可以有效保证规定区域的完全覆盖,具有应用价值。     

基于深度Q学习的无线传感器网络目标覆盖问题算法

针对求解无线传感器网络目标覆盖问题过程中存在的节点激活策略机理不明确、可行解集存在冗余等问题,提出一种基于深度Q学习的目标覆盖算法,学习无线传感器网络中节点的调度策略.首先,算法将构建可行解集抽象成Markov决策过程,智能体根据网络环境选择被激活的传感器节点作为离散动作;其次,奖励函数从激活节点的覆盖能力和自身剩余能量考虑,评价智能体选择动作的优劣.仿真实验结果表明,该算法在不同规模的网络环境下均有效,网络生命周期均优于3种贪婪算法、最大寿命覆盖率算法和自适应学习自动机算法.     

无线传感器网络的连通与覆盖

由于无线传感器网络的节点是随机放置的，网络的节点数目、节点通讯半径和探测半径与网络的连通性和探测覆盖率之间有着密切的联系．为此，研究了无线传感器网络一个固定区域内连通性问题和探测覆盖率问题．连通性问题采用计算机模拟随机抛撒节点进行连通度测试的方法，给出了节点数、通讯半径和连通概率关系曲线；探测覆盖率问题采用概率模型求解的方法，给出了节点数、探测半径和探测覆盖率之间的公式．以此为基础，给出无线传感器网络节点通讯半径、探测半径和传感器节点数目的设计原则．