无线传感网络技术研究与应用

随着无线通信技术的不断发展,无线传感网络应运而生,已成为当前国内外研究的热点。文章首先介绍了无线传感网络的起源和发展历程,对无线传感网络的基本内容和研究现状进行了探讨,最后给出了当前无线传感网络的一些典型应用。     

无线传感网层次型拓扑控制算法研究

拓扑控制是无线传感网络的关键技术之一.良好的拓扑结构能够提高路由协议和MAC协议的效率,为数据融合,时间同步和目标定位提供基础,有利于延长网络的生存时间.针对大规模部署的传感网络,提出了层次型拓扑控制机制.本文对其中的典型算法进行分析比较,指出进一步研究方向.     

浅谈无线传感网与物联网的关系

在物联网概念如日中天的今天,无线传感网和物联网常常被人们与物联网纠结到一起,并且很难进行区分．在很多对物联网或是对无线传感网的名词解释中无线传感网就是物联网,在仔细的研究后并非如此．本文将对无线传感网与物联网的关系、区别及应用情况进行深入的研究．     

ZigBee 无线传感网络的医疗应用研究

重点研究了在医疗领域中的ZigBee无线传感网络技术,并基于其低功耗、低成本和快速组网等特点,介绍了其在医疗应用中的意义、应用原理及最新研究成果.提出了医疗领域中的ZigBee在实际应用中面临的挑战,展示了其发展前景和应用价值.     

“无线传感网络”课程教学研究

针对目前高等院校物联网工程专业＂无线传感网络＂课程教学存在的主要问题,考虑学生因素,从课程设置、教学方法、综合素质培养等三个方面提出了合理的解决办法,以便有效提高学生的理论知识和专业技能.     

用于无线传感网的低功耗集成电路技术

在传统集成电路(IC)的低功耗设计方法基础上,提出3种低功耗技术,并实现无线传感网传感器节点,作为实例验证。在系统级,提出联合编译技术的优化策略以及为无线传感网提供特殊低功耗模式的硬件架构。在电路级,基于集成电路算子设计方法学,考虑到在算法映射阶段时钟布局,提出时钟算子。以上技术均通过一个无线传感网传感器节点的低功耗设计实例来验证。测试结果显示,使用新提出的3种方法,在深度睡眠模式下,传感器节点芯片功耗为167μW,板级功耗可以达到1.035 mW。     

基于ZigBee的井下无线传感网络系统设计

本文提出了一种基于ZigBee技术的无线传感网络系统设计,完成了整个网络的总体方案设计,采用TI公司生产的CC2430/2431设计了多种无线传感网络节点,给出了不同节点的硬件和软件设计。     

移动无线传感网络中基于Sink协助的数据采集算法

近年来,基于移动Sink协助的数据采集算法得到广泛关注并发展成为研究热点,本文综述了该领域国内外的研究进展,按照Sink移动模型的不同,分类讨论移动无线传感网络中,基于Sink协助数据采集的理论和算法.最后提出当前亟待解决的问题,并对发展趋势进行展望.     

一种自适应的无线传感网媒体接入控制协议

为了提升无线传感器网络在动态负载下的性能,提出了一种双阈值流量自适应的异步媒体接入控制(AX MAC)协议.该协议基于前导序列侦听技术,在发送频闪前导序列过程中插入握手机制,使得平均前导序列长度缩短为节点侦听间隔的1/2;同时提出一种双阈值的网络流量判决机制,使得节点能够自适应调整其侦听间隔.建立了基于Markov链的协议模型,并分析了协议阈值对节点调节侦听间隔的影响.仿真结果表明,AX MAC能够显著地减小动态负载下的网络延时;通过选择合适的阈值,能够达到较好的能耗和延时平衡.
     

无线传感反应网络实时高效路由的研究

无线传感反应网络通过引入具有资源丰富且可移动的反应节点,极大地增强了现有的无线传感器网络的应用范围,本文针对距离反应节点越近传感节点能量消耗越快的问题,研究了基于容量约束的最大跳数最小化的问题,并在此基础上提出了一种分布式近似算法,仿真实验表明,该算法在不需要全局信息的情况下,通过设置节点的容量约束,限制节点每轮转发某个事件的最大报文数,以降低单个节点的最大能耗,达到延长网络生存时间的目的。     

RSSI-神经网络在无线传感网络定位中的应用

在传统RSSI(接收信号强度)定位方法中,由于RSSI值对于不同的环境适应能力比较差,测量距离往往存在误差,这就直接影响了无线传感网络定位的精度。针对这种不足,提出了一种RSSI-神经网络定位方法,即前期建立起未知节点的RS-SI值与坐标的映射关系,后期用神经网络进行定位。从而减小了不同环境对RSSI的影响,使该算法具有一定的鲁棒性。通过实验证明,该算法较传统的RSSI定位方法,在定位精度上有一定的提高。     

基于云计算的无线传感网络资源分配策略研究

无线传感网络(Wireless Sensor Networks,WSN)中的传感器能够感知周围环境的信息,并将信息汇聚到sink节点进行相应处理。WSN已经被应用于许多领域,同时随着物联网蓬勃发展,WSN必定会得到更加广泛应用。将云计算与无线传感网络结合,提出了一个基于云计算的无线传感网络架构,将WSN硬件资源通过虚拟化技术映射成云计算中的资源,并提出该网络架构的资源分配策略,通过仿真实验评估该资源分配策略的性能。     

无线传感网络路由协议的节能研究

无线传感器网络是最近几年学术界研究的领域,它是由计算机技术、通信技术、微机电技术等多学科交叉产生的新研究领域,具有广阔的应用前景.基于无线传感器网络的路由协议的设计和传统的AD-HOC网络有很大的不同,节能是无线传感网络路由设计的一个很重要的设计指标.本文对几种典型的路由协议进行了节能因素的研究和分析.     

基于无线传感网络的温度数据采集软件系统设计与实现

无线传感器网络具备自组织、部署简单及无需现场维护等特点,在北方室内环境监测方面前景广阔。设计和实现了无线温度传感网络采集节点的上位机软件系统。     

基于无线传感网压缩机远程监测与故障诊断系统

设计了一个基于无线传感网技术的压缩机远程监测和故障诊断系统,介绍了系统的基本功能,描述了系统开发平台的硬件、软件的组成和远程数据通信的实现。应用实例表明,该系统具有低成本、高可靠性和适应复杂环境等优点。     

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.     

基于信息熵的无线传感网入侵检测遗传算法

无线传感网作为正在兴起的物联网的基础设施,在快速发展的同时却面临着多种信息安全风险。提出了一种基于信息熵的无线传感网入侵检测遗传算法,将信息熵和遗传算法应用于检测过程所用比对库的训练,采用异常检测和特征检测结合方法进行入侵检测。仿真实验结果表明,该算法能快速地生成比对库,在入侵检测过程中的收敛性和精确度都有明显改善,其对入侵的检测率高于99．5％,误检率低于0．5％。     

一种三维无线传感网络拓扑控制算法的研究

当前关于三维拓扑控制的研究主要侧重在保证网络的连通性,并没有很好的考虑到邻居节点度和能耗最低路径两者之间的权衡关系.针对该问题提出了一种可调节的无线传感器网络拓扑控制算法,通过调整因子r(0＜r＜1)动态调整网络拓扑结构,使网络具有良好邻居节点度的同时保留了部分能耗最低路径.仿真实验数据表明该算法构造的网络拓扑图具有良好的可调节性和稀疏性,同时算法在优化网络生命周期和节点功率方面都具有较明显的效果.     

无线传感网络在瞬态温度测试中的应用

针对爆轰过程中火球温度高、变化快,测试条件恶劣的情况,运用无线传感网络技术和存储测试技术,设计了一种基于ZigBee的瞬态温度存储测试系统。在1.5 kg温压炸药测试试验中该系统可靠地捕获了全部有效数据,采用Q准则评价了爆轰过程中炸药的热辐射毁伤效应。     

基于拥塞控制的无线多媒体传感网地理位置路由协议

无线多媒体传感网络(wireless multimedia sensor network,WMSN)是一个能量受限的网络,能量问题直接影响到网络的生命期.如果知道目的节点的地理位置信息,路由请求(routing requests,RREQs)就可以减小包的转发范围,减少不必要的能量消耗.地理位置路由(location aided routing,LAR)基于该思想被提出.在LAR协议的基础上,利用媒体访问控制层(media access control,MAC)的拥塞信息,提出基于拥塞控制的LAR路由协议——ILAR(improved LAR).仿真结果表明,ILAR具有路由开销少、吞吐量大和包时延小的特点,适合作为WMSN的路由协议.