基于光带装置的生物群落传递算法在无线传感器网络定位中的应用研究

分析基于光带装置的生物群落传递算法在无线传感器网络定位中的应用,广泛介绍无线传感器网络的应用范围.基于光带装置的生物群落传递算法是通过利用光能定位,通过架设无线传感网络的未知节点的模型,以生物群落传递算法求得模型中误差最小的最优数据,得到节点的最优位置,达到高精度的定位,并使无线传感网络可以适应各种模式的定位操作.介绍采用生物群落传递算法的优点,以及采用生物群落传递算法的无线传感网络的特性,综合介绍该无线传感网络节点的定位、基站定位和路由型号选择,肯定生物群落传递算法在装有光带装置的无线传感网络中应用的可行性,研究表明采用生物群落传递算法的无线传感网络未知节点定位准确度高.     

实现节点负载均衡的无线传感网能量高效分簇方法

分析了分簇无线传感网中的负载不均衡问题,提出了一种实现节点负载均衡的无线传感网能量高效分簇算法. 根据网络模型计算出最优网络分簇数量,通过调整节点的通信半径来控制网络分簇的大小,以分布式周期性迭代的方法竞争选举簇头,形成合理的网络拓扑结构. 不同网络条件下的仿真实验证明,该算法能有效地均衡网络节点负载,从而降低节点能耗,延长网络生存时间,其性能优于典型的无线传感网分簇算法LEACH和HEED.     

基于DV-Distance的无线传感器网络定位算法研究

无线传感器网络是一种全新的信息获取和处理技术,而节点自定位技术是无线传感器网络的主要支撑技术之一.由于无线传感器的节点数量非常大,致使利用GPS定位装置收集节点位置信息的代价将会很大.因此,研究能够适应无线传感器网络节点位置信息的算法是极其重要的.本文重点对距离无关的定位算法中的DV-Distance算法进行了研究,通过MATLAB软件平台对DV-Distance算法进行了仿真实现,结果表明不同信标节点密度时,定位算法的定位误差不同,而当存在障碍物及GPS误差也会影响定位误差.     

最小开销启发式算法在物联网数据采集的研究

提出了一种基于最小开销启发式算法的数据采集方法,该算法实现物联网中各个成员节点通过分布式的方式独立进行目的 Sub-sink的选择,实现物联网中各个成员和Sub-shik之间的优化匹配,进而降低整个网络的能量消耗.该方法可以配置在随机或受控制的物联网无线传感网中.将该方法与随机法和贪心能量感知法的仿真实验表明,该方法在物联网中数据采集的能量消耗速率和采集节点的通信开销方面的有效性.     

基于Zigbee及BOA服务器的嵌入式智能家居的设计

设计了一种基于物联网的嵌入式无线智能家居系统.构建了以ARM S3C6410及CC2530 ZigBee芯片为硬件平台、Linux为操作系统的智能家居网关.通过ZigBee自组网的形式,实现ZigBee各节点与网关之间的相互通信.通过在ARM网关上移植BOA服务器,采用CGI技术实现用户与服务器之间的数据交互,从而实现对家居系统的监测与控制.此外,通过QT应用程序编写人机交互界面,SQLite作为嵌入式数据库,实现对无线传感网络的控制、管理、存储及查询.     

iBeacon网络下的区域化双层定位体系

针对许多传统室内大空间定位方法难以同时提高定位实时性和精度的问题,提出一种i Beacon网络下的区域化双层定位体系.该体系由两种优化后的室内定位算法与i Beacon双层定位架构组成.前者通过空间区域化概率匹配算法实现快速区域定位,利用区域内加权质心算法实现高精度区域内定位;后者通过i Beacon识别码对定位节点进行两级划分,利用两级节点的不同组合实现不同的定位层次.该体系通过i Beacon双层定位架构将处于不同定位层次的两种室内定位算法相结合,可同时提升实时性和精度.实验表明,在相近定位精度条件下,所提定位体系的实时性比K最近邻算法、加权K最近邻算法分别提高55.29%和54.18%.定位精度比基于RSSI的四边测距改进加权质心算法提高37.35%.该体系具有高精度和低成本优势,可广泛用于大型建筑室内导航及行人轨迹探测等领域,经济和社会应用价值高.     

基于跳数的传感器网络节点定位改进算法

提出一种基于跳数的无线传感器网络节点定位改进算法,用以更准确获取在无线传感器网络监视区域内目标节点的位置。算法精确估算网络中节点间的平均每跳距离,解决了经典定位算法中校正值不准确的问题,同时,算法在估算节点位置时,优化选取定位的参考节点。实验结果表明,改进算法提高了网络中节点定位精度,有助于推动无线传感器网络的应用。     

基于EKF算法的UWB和ZigBee测量技术的混合运动目标定位

为解决无线传感器网络中单一跟踪算法和测量技术不能获得运动目标高精度定位的问题,提出了一种将跟踪算法同时与不同测量技术相结合的混合式跟踪定位技术.通过对基于扩展卡尔曼滤波跟踪算法的分析,将基于UWB测量技术得到的距离测量值和基于ZigBee测量技术得到的接收信号强度测量值相融合,结合扩展卡尔曼滤波跟踪算法,得到一种对室内运动目标的混合式跟踪定位方法.实验表明,该混合定位方法能有效提高运动目标的定位精度.     

基于TW-ToA与TDoA的无线传感器网络多目标协同定位算法

针对高斯噪声环境下无线传感器网络(Wireless sensor networks,WSNs)中目标节点位置估计问题,提出了一种基于双向到达时间(Two way-time of arrival,TW-To A)与到达时间差(Time difference of arrival,TDoA)的多目标协同定位算法。该方法利用了TW-To A高精度和无需同步的特性,并通过混合TDoA测量,在提高整体定位精度的同时,有效地降低了TW-To A的信息传输量。所提出算法将待测目标节点扩展为伪辅助参考节点,协同参与定位过程,从而进一步减少了网络中锚节点的数量。仿真结果表明,该算法在相同节点数量的网络环境中可以以较低的代价实现较高精度的定位目标,为无线传感器网络中的目标定位提供了新的思路和方法。     

Zigbee无线网络在数据采集中的应用

<正>ZigBee无线数据传输网络,适用于钢铁冶炼温度控制、蔬菜大棚温度监控、土壤酸碱度监控和煤气抄表等多个领域。该网络是中短距离、低速率的无线传感网络,射频传输成本低,各节点只需很少的能量,即可实现一点到2点和多点间的对等通信,具有快速组网自动配置、自动恢复和高级电源管理功能,网络中任意2个传感器之间可相互协调实现数据通信。并且,ZigBee网     

快速园区网拓扑发现方法

基于简单网管协议的拓扑发现通常需要扫描整个网段,尤其是对于小规模园区网,网段中会有许多IP地址无回应,大大增加了拓扑发现时间. 为此,提出用层次遍历的方法由边缘设备向核心设备逐步搜索以便完成拓扑发现,不需要扫描网络中的IP 地址,仅通过地址转发表就能高效快速地获取整个园区网的拓扑结构. 仿真实验表明,该方法可在1 min 内推断出包含80 个节点的网络拓扑关系,通过实际部署进一步验证了方法的有效性.     

基于树形拓扑网络的实用拜占庭容错共识算法

实用拜占庭容错算法在节点数量较多的广域网环境下存在性能瓶颈.为提高该算法的可扩展性,基于树形拓扑网络将全网范围共识拆分为若干子网范围共识;同时引入信誉模型以降低错误节点在共识过程中的影响力,提高系统的安全性、容错性与可靠性.实验结果表明:所提算法的性能明显优于原有算法,表现出良好的可扩展性,可用于大规模许可链系统.     

异构分簇的无线传感器网络拓扑控制

在拓扑结构变化较小的无线传感器网络中,为了减小分簇算法在簇头选择过程中的能量损耗,该文提出一种分簇拓扑控制算法. 该算法以功能较强的异构簇头为中心,将一个簇分为内外两层,外层再进一步分成可以并行工作的多个子区,既保留了以簇头为中心的控制方式的高效性,又兼有多跳的灵活性. 仿真分析与实验证明,以该算法构成的系统具有以下优点：减小了节点的平均发送半径,均衡了能耗;有效降低了簇间干扰;提高了系统的吞吐量.     

基于无结构P2P网络拓扑平衡的Small World模型探讨

无结构P2P网络中某些共享资源高的节点容易出现网络阻塞和瓶颈问题.针对此问题引入小世界思想,建立具有小世界特征的网络模型.实验证明该模型不仅能阻止P2P网络中形成星形结构,还达到网络负载平衡和避免网络拥塞,并将用户获取的服务与其提供的共享资源联系起来,体现一定的公平性.     

基于脉冲耦合的TPSN时间同步协议

针对传统TPSN协议的不足,提出了一种基于脉冲耦合的时间同步协议,称为P TPSN协议.该协议是一种脉冲耦合的、非交互的分布式无线网络时间同步方法.首先建立网络层次拓扑结构以确保下一层网络节点能接收上一层网络节点的时间信息.层拓扑建立后,上一层网络节点将时间信息在物理层编码为脉冲波后广播出去,下一层网络节点接收这些时间信息后计算其加权平均来调节本地时钟.此方法不仅能提高分布式无线网络时间同步协议的鲁棒性,而且具有良好的可扩展性及快速收敛性.理论分析和计算机仿真均表明此方法是有效可行的.     

基于节点重要度的农村公路布局最小树算法

农村公路网布局中应该考虑工程造价,同时需要兼顾节点的相对重要程度介绍了节点重要度的计算方法,提出基于节点重要度的Kruskal最小树算法.根据分层次规划的思想,基于节点重要度对各节点进行分层,在此基础上运用Kruskal最小树算法,进行算法设计求解,将此方法应用到某县公路布局规划,取得了良好的效果.     

移动Ad Hoc网中基于QoS的功率优化自适应多业路由协议

移动Ad Hoc网是一种由移动节点组成、拓扑结构动态变化的自组织网络。在网络中没有固定的基础设施，移动节点既是通信主体，又承担报文转发的功能。由于其与众不同的特点，路由的选择就变得特别重要。在已存的路由协议中，主要考虑提供单业务路由，而对多业务路由则较少涉及。提出了一种充分考虑功率优化和QoS要求的多业务路由协议，通过发射较大的功率来建立最大功率的满足QoS要求的路由，同时通过中间节点的窃听和重定向来建立功率优化的路由，然后根据不同业务来选择不同的路由进行通信。通过比较发现，此协议能够提高网络的综合性能。     

多射频无线ad hoc网络的复杂网络效应

对复杂网络与无线ad hoc网络的机理分析表明,一定条件下的无线ad hoc网络具有复杂网络效应。该文在验证多射频节点组建小世界无线ad hoc网络可行性基础上提出多射频节点的控制策略。文中提出的策略考虑到节点的设计,并根据网络环境及节点的聚类系数来控制多射频节点的部署。仿真实验表明,该策略优化了网络的拓扑结构,增加了网络的鲁棒性,对进一步优化网络性能具有理论与实际意义。