基于二次多项式运动建模的WSN目标跟踪预测

针对无线传感器网络(WSN)目标跟踪线性预测模型误差较大的问题,提出一种基于二次多项式运动建模的WSN目标跟踪预测新方法(PQPMM),该方法根据机动性目标运动学原理建立预测模型,利用最小二乘法拟合目标定位坐标、定位时间的二次多项式函数来逼近目标运动模型.结果表明,PQPMM方法的总体预测准确度相比线性预测法明显提高,当拟合点数N=14时,PQPMbl方法均方根误差RMSE比线性预测法减小53%.     

基于量子遗传算法的无线传感网络路由优化

考虑到无线传感网络(WSN)传感器节点的能量有限性,分析了WSN的网络模型和能量模型,提出一种基于改进量子遗传算法的路由优化算法.利用复杂连续函数测试,验证了算法的性能和可行性.经仿真分析,证明该算法应用于WSN路由优化问题时,能更快速和更稳定地求解最小能量代价的数据传输路径,从而减少WSN传感器节点的能量消耗,延长整个WSN网络的使用寿命.     

基于能量和距离的分簇式WSN路由协议设计

针对典型分簇式路由LEACH协议随机选取簇头节点、分簇不合理等造成的网络节能不理想的情况,提出了一种基于能量和距离的分簇式路由协议EDCRP。通过把节点到基站的距离和其剩余能量作为基站选取簇头的参考因素,借鉴遗传算法中的轮盘赌思想选择簇头,并设置簇头之间的距离阈值,合理选取和分布簇头。通过在Matlab环境下仿真实验,比较了LEACH、DIRECT和EDCRP协议。实验表明,EDCRP协议可改善负载均衡和有效地延长网络生存时间。     

数据采集中延长WSN生存周期的研究与实现

无线传感器网络的生存周期将直接影响其在物联网中的应用价值,针对该问题进行了深入研究,最终实现生存周期的有效延长.通过组建简单稳定路由,为MAC层提供鲁棒通信路径的基础,从低功耗和减少数据包冲突概率两个角度出发,设计了周期性唤醒机制和FHPR算法.周期性唤醒机制使节点可以长期处于超低功耗状态;FHPR算法包括跳频列表和数据包重组机制两部分,前者有效减少冲突概率,后者在减少冲突概率的同时有效降低功耗.实验结果表明:由自主研发的节点组建成的无线传感器网络可以稳定运行,生存周期被有效延长.     

基于移动节点的无线传感器网络覆盖优化

为了提高无线传感器网络监测区域的覆盖率,研究了节点随机部署的无线传感器网络的覆盖优化问题．在含有移动节点的混合无线传感器网络中,采用更符合实际情况的基于误警率的概率探测感知模型,以区域覆盖率评价覆盖效果．通过计算节点的联合探测概率寻找覆盖空洞,提出了基于最佳概率的移动节点优化策略．仿真结果表明：所提方法能够有效探测覆盖...     

WSN定位算法中信标节点的摆放与选择

目前已有的无线传感器网络节点自定位算法研究中,针对信标节点的研究较少,而如何选择信标节点,以及信标节点如何摆放,都对定位精度有比较大的影响.为了定量地研究这个问题,首先证明了信标节点摆放方法与节点是否能被定位之间的关系的一个定理,然后给出三维空间中信标节点的摆放方法,最后提出一种基于线性方程组的条件数的信标节点选择算法,以便尽可能地提高基于测距的未知节点自定位精度.     

基于无线传感网络的三峡流域水环境监测系统

为解决长江三峡库区流域因幅员辽阔、地形复杂难以实施大范围水质监控,设计了一种基于无线传感网络的水环境监测系统.该系统采用无人值守的无线传感网络架构,借助分布式数据采集方式,基于GPRS通过无线网络实现鉴定检测数据的传输,提高了监测精确度,降低了对单个节点传感器的精度要求;大量冗余节点的存在,使得系统具有很强的容错性能;密集分布的节点增大了覆盖的监测区域,减少了洞穴或者盲区.讨论了环境监测系统的结构,设计了监测设备的软硬件系统,基于搭建的系统在线测试环境,给出了主要的实际水环境检测参数的测量数据.测试数据分析结果表明,所设计的系统可以满足三峡库区对水环境参数监测的需要.     

基于蚁群的区域簇头选择路由算法

针对低能量自适应分簇路由LEACH存在的簇头分布不均和路由通信代价过大的缺陷,提出了一种基于蚁群的区域簇头选择路由算法（LEACH-ACANEW）.首先,将整个网络划分为若干个Dirichlet图单元,然后综合考虑节点剩余能量与消耗能量的关系,在单元区域内选取簇头,最后通过优化人工蚂蚁的路径选择机制,搜索到簇头和汇聚节...     

一种基于矿井的WSN自适应MAC协议设计

针对现有矿井监控通信系统在自然灾害发生时,有线通信中断,无法及时得知井下人员信息,现有应急通信系统通信范围没有包括需要救援人员的问题,构建了新型的矿井监控与应急通信网络.系统在有线通信中断时,唤醒部分WSN节点,构成Ethernet-WSN-Ethernet应急通信网络以保证井下人员信息无碍传输.针对矿井监控与应急通信系统需求,设计了一种IS-MAC(Improved S-MAC)协议,设计了带有优先级标志的数据帧和控制帧,引入自适应接入控制机制,以实现不同工作模式自动切换.仿真结果表明,IS-MAC改进协议,与S-MAC相比,降低了能耗,延长了网络生存期,提高了网络吞吐量;可以较好地区分优先级,具有自适应性,能满足系统需求.