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.     

基于压缩感知理论的无线传感器网络数据融合算法

针对传感器节点部署稠密, 节点覆盖重叠区域较大, 导致采集数据冗余度大的问题, 利用节点收集数据的时间和空间相关性, 提出一种基于压缩感知理论的无线传感器网络(WSN)数据融合算法, 并通过仿真实验分析了其性能. 实验结果表明, 该算法不仅可以减少簇首的数据传输量, 减少了节点的平均能量消耗, 延长网络的生存时间, 而且性能明显优于对比算法.     

环境监测传感器网络构建与性能分析

为实现大气测量,构建一个无线传感器网络,给出了WSN节点的硬件结构配置.根据应用需求特点,采用S-MAC作为传感器网络的接入协议,重点对该协议的理论性能进行了分析,定量计算网络的延时、信道利用率和占空比等主要参数,最后采用仿真软件NS2对一跳网络和多跳网络分别进行仿真测试,仿真结果与理论分析结果一致.     

一种层次型无线传感器网络安全认证方案

在阐述无线传感器网络及其安全问题的同时,重点对层次型无线传感器网络安全认证方案展开研究.先对无线传感器网络安全框架协议SPINS进行分析,指出其不足之处.为进一步提高网络安全性,借鉴网络安全技术(如IPSec,SET等)中综合采用对称密码技术和非对称密码技术的思想,将证书应用于传感器网络中.根据传感器节点低功耗的特点,对其证书结构进行重新设计,通过重构的证书实现了传感器节点的身份认证和数据源认证.理论分析和仿真实验结果表明,本方案与SPINS方案相比,虽然使网络性能有所降低,但使网络安全性能有很大提高,能够有效地解决层次型无线传感器网络安全认证问题.     

概率函数检测随机多址接入无线传感器网络MAC协议分析

 提出了概率函数检测随机多址接入无线传感器网络MAC(FPRM)协议.在发送分组的时间1+a中,采用p(x)函数检测的控制策略,增加握手的ACK信号,提高无线传感器网络的传输效率.通过平均周期法的理论分析和选取不同的p(x)函数值的仿真实验,获得的结果相吻合.分析结果表明,FPRM协议能有效地分配无线传感器网络的信道资源,提高系统的传输质量.     

具有移动汇聚节点的单跳传感器网络延迟分析

研究了具有移动汇聚节点情况下的单跳传感器网络的延迟特性.通过对单跳无线传感器网络的理论建模,分析了构成数据延迟的主要延迟类犁以及它们之间的相互关系.根据具体场景对延迟的显式表达进行了理论推导,并通过仿真结果验证了数学模型的正确性.该数学建模的方法为提升移动无线传感器网络的性能提供了理论依据.还分析了传输半径和移动速率对延迟的影响,可以看出移动策略对网络性能的影响最为明显,需要针对具体的应用来设计.     

基于粒子群优化的无线传感器网络可靠性研究

文章针对无线传感器网络的可靠性问题,从系统级的角度出发,结合无线传感器网络本身所具有的特点,应用传统可靠性分析的一般理论,构建无线传感器网络的可靠性优化模型,并给出了求解该可靠性问题的粒子群优化算法.仿真实验结果表明了算法的有效性和可行性.     

无线传感器网络在电力系统故障定位中的应用

提出了一种基于分层式无线传感器网络检测并定位电力线路故障的方法.讨论了无线传感器网络的能量供应模式,设计了节点的能量供应模型.分析了应用无线传感器网络定位两相短路故障和单相接地故障的理论.对利用无线传感器定位电力线路故障的理论进行了仿真,验证了该理论的可行性.     

基于无线传感器网络的局域世界动态演化模型

在传感器网络中,传感器节点本身的通信能量与功率有限,传感器节点仅与其邻域中的相邻节点进行合作与通信,这说明网络中演化过程符合局域演化概念。从无线传感器网络局域演化角度出发,综合考虑传感器网络中节点能量感知连接机制以及节点和链路有增有减的动态过程,提出了一种能量感知的局域世界动态演化模型。利用平均场理论分析并仿真验证了该模型的度分布介于随机网络和无标度网络之间。同时,通过仿真实验研究了所提模型的网络直径和网络能效与局域世界规模的关系,实验结果表明适当增加节点的局域世界可以大大提高网络数据传输的高效性。     

可充电传感器网络中改进的移动能量补充方案

为更可靠地向传感器节点供应能量,针对可充电传感器网络采用一种新的无线电源传输技术,该技术通过引入移动启动器来实现传感器能量的无线补充.建立基于随机无线能量补充的解析模型,以获得一组性能指标.根据理论分析结果提出基于电量感知的移动能量补充方案,并给出两种启发式算法:充电优先的线性自适应传感器激活算法和选择性充电的电量感知激活算法.通过仿真实验证明了理论分析的正确性和算法的有效性.研究结果表明:合适的传感器激活机制以及对移动能量补充的有效控制,可显著提升性能.     

无线传感器网络DV-Hop定位算法研究

针对无线传感器网络无需测距定位算法中典型的DV-Hop算法在不同参数设置时存在定位误差及定位时间差异较大的问题，分别分析并仿真了对定位误差和定位时间有较大影响的节点个数、网络平均连通度及监测区域等几个重要参数，考虑到无线传感器网络能量及成本的限制，通过仿真结果分析得出，网络平均连通度和节点个数分别对DV-Hop算法的定位精度及定位时间起主导作用。理论分析与仿真结果表明，在不同监测区域内，在确保DV-Hop算法低能量消耗的基础上，参数优化后的算法有效地降低了节点的定位误差。     

基于MIMO无线传感网络的充电优化模型

为提高无线传感器网络的应用范围、传输速率和持续时间等,文章将MIMO(multiple-input-multipleoutput)无线通信技术和无线充电技术同时整合到无线传感器网络,并根据具体问题相应地提出了离散N+1阶段非线性充电优化模型和离散N+1阶段线性充电优化模型。最后根据离散N+1阶段线性充电优化模型进行仿真实验,并对实验结果进行了分析,以确保该方案的可行性和有效性。     

无线传感器网络的能耗性能分析

针对无线传感器网络能量有限的问题,基于瑞利衰落信道模型,建立了一种跨越物理层与媒质接入层的能耗模型,并针对IEEE802.11 DCF和时隙ALOHA协议给出了具体的能耗分析. 考虑到无线信道的多变特点与节点饱和度情况,以及用户对信道质量的要求与接入方式,对网络工作过程中的能量消耗进行了详细的分析架构. 最后给出了节点平均功耗与净荷能耗率的仿真与理论分析结果,并仿真分析了发送功率与传输速率变化对能耗的影响. 结果表明,给出的能耗模型理论分析结果与仿真值非常接近,从而验证了模型的有效性;发送功率与传输速率过大、过小都不利于能耗的节省,联合控制更易于提升能耗性能。     

一种新的WSN随机多址MAC协议设计与性能分析

提出了一种新的随机多址无线传感器MAC协议,通过划分分组发送时间1+a,采用p概率检测控制与1-坚持型控制策略,给出了协议实现的程序流程图和部分程序代码,并在硬件平台GAINZ上实现.对随机多址无线传感器网络进行了理论分析,给出了系统的吞吐量和信息分组发送时延等重要系统参数,并对能量有效性进行了分析.通过仿真实验验证了理论分析的正确性.     

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.     

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.     

无线传感器网络覆盖优化策略

针对无线传感器网络节点覆盖容易出现空洞和盲区的问题,提出一种基于改进人工鱼群算法的无线传感器网络覆盖优化算法.首先构建网络节点的信任度模型,进行节点轮换调度修复路由,然后采用改进人工鱼群算法进行无线传感器网络节点的自适应定位寻优,以人工鱼群优化的节点分布模型重构无线传感器网络(WSN)节点覆盖连通图,实现优化网络覆盖.仿真实验结果表明,利用覆盖优化算法进行WSN网络节点设计,明显地改善了网络节点的覆盖质量,提高了无线传感器网络的安全性能.     

基于IAPIT的无线传感器网络定位算法研究

无线传感器网络的应用领域涵盖军事、医疗、环保以及交通等。由于涉及到体积、功率和成本一些因素的限制,现在流行的全球定位的系统和无线传感器网络的节点定位并不配套。所以,探讨符合无线传感器网络的定位算法有着广泛的实际应用价值和非常重要的理论价值。研究了无线传感器网络中IAPIT的定位算法,就不一样的节点通信半径和锚节点比例,仿真比较探讨APIT算法和IAPIT算法的性能。从实验可以看出,IAPIT算法和APIT算法比较,大大增加了定位覆盖率。无线传感器网络的定位精度基本能够满足应用的需求。     

无线传感器网络路由算法的研究与设计

本文选择可靠性和能量有效性作为两个最重要的设计目标,采用基于层交叉设计的虚拟MIMO技术,借鉴目前使用最为广泛的基于地理信息路由协议GPSR的思想,提出了一种适用于密集型无线传感器网络的可靠能量有效折中路由算法,并通过理论分析和NS2网络仿真平台对该算法性能进行了分析和仿真测试,并对仿真结果进行了分析和总结,结果证明该算法基本达到设计要求,不过仍然存在一些问题需要进一步研究和解决。