无线传感器的节点结构研究

本文介绍了无线传感器的三种节点结构,包括节点模型、传感模型和能量模型以及各自的性质和特点。     

一种高效的无线传感器网络自组织聚类算法

提出了在无线传感器网络(WSN)中一种高效的自组织聚类算法。该算法随机产生群集,并根据传感器的权重选择簇头的。首先产生,并根据密度以及剩余能量计算每个传感器的权重。选择权重最大的作为该群集的簇头。其次,当群集大小低于某个阈值时,需要重新组织群集并重新选择簇头。仿真结果证明,该算法能够均匀的分布传感器能量消耗,从而延长了传感器网络的生命周期。     

节点分簇和最佳距离相融合的传感器网络路由算法

针对当前路由算法由于无线传感器网络节点分布不均匀、 节点能耗过快等因素严重影响其生存时间的问题, 提出一种传感器节点分簇与最佳距离相融合的无线传感器网络路由算法. 该算法先模拟生物细胞的连接过程实现传感器网络节点的分簇, 再权衡网络生存时间和能量消耗间的关系, 根据簇首与基站间的距离确定数据路由 的最优路径, 最后采用MATLAB R2014b工具箱编程实现路由算法. 将该算法与其他算法进行对比实验, 结果表明, 该算法可以延长整个传感器网络的生存时间, 有效减少网络能耗, 提高了能量的利用率.     

一种无线传感器网络与传统IP网络的集成新方案

无线传感器网络(WSN)能够实时监测、感知和采集各种环境或监测对象的信息,并通过自组织无线通信网络以多跳中继方式将所感知信息传送到用户终端。目前实际的用户终端通常处在远离WSN的传统IP网络(如Internet)上,因此将WSN与传统IP网络融合是一个具有重要意义的课题。提出一种能够面对多种挑战的WSN与传统IP网络的集成方案,该方案采用用户代理、应用代理、注册代理、资源管理器架设WSN与传统IP网络之间的桥梁。通过对组件描述和查询操作流程分析可以看出本文提出的集成方案能灵活、可靠、低能耗地使传统IP网络中各种不同种类的应用能够尽可能快速地得到WSN的查询服务。     

无线网络的移动节点定位方法研究

到达时间差算法（TDOA ）是通过测量移动节点接收两个已知节点发射信号的时间差值估算距离,但移动节点需在通信范围内;DV‐hop根据节点之间跳数测距,但估算误差较大。将两种方法相结合,在不增加网络硬件的条件下,提高了定位精度。     

Multi-objective optimization sensor node scheduling for target tracking in wireless sensor network

Target tracking in wireless sensor network usually schedules a subset of sensor nodes to constitute a tasking cluster to collaboratively track a target.For the goals of saving energy consumption,prolonging network lifetime and improving tracking accuracy,sensor node scheduling for target tracking is indeed a multi-objective optimization problem.In this paper,a multi-objective optimization sensor node scheduling algorithm is proposed.It employs the unscented Kalman filtering algorithm for target state estimation and establishes tracking accuracy index,predicts the energy consumption of candidate sensor nodes,analyzes the relationship between network lifetime and remaining energy balance so as to construct energy efficiency index.Simulation results show that,compared with the existing sensor node scheduling,our proposed algorithm can achieve superior tracking accuracy and energy efficiency.     

基于Stargate的无线传感器网络网关程序的研究

主要关注利用Crossbow公司开发的Stargate网关做双层网络中的领导节点层的应用程序开发．基于到达时间偏差（Time Difference Of Arrival，TDOA）的定位技术对于传感器网络应用的有效性有着关键的作用．本文主要利用节点已采集的测距数据，在Stargate上应用拉依达准则剔除粗大误差并实现基于中值绝对偏差的滤波程序开发．最后在PC机上运用Matlab分析滤波的效果如何，以及分析产生误差的原因．     

无线传感器网络中一种基于正方形的概率转发算法

提出了一个数学模型,中间节点只要计算出自己与端节点所形成的夹角与预定阀值的差值,就可以以概率p决定是否转发数据,从而计算出受影响节点的总数.该模型并不需要节点之间的相互协作,因此可以极大地降低硬件成本,拓宽应用范围,并且减少节点获得和维护邻居信息的开销,具有较好的健壮性与能量有效性.     

一种基于PEGASIS协议的路径优化方法

为了解决PEGASIS协议使网络容易陷入局部最优而所形成的链路较长的弊端,提出一种有效的基于PEGASIS协议的路径优化方法对链路进行优化,得到更短的全局最优路径,有效减少网络通讯距离.最后使用matlab进行验证,将其验证结果与PEGASIS协议进行比较,基于PEGASIS协议的路径优化方法能提高网络的生存周期,平衡各节点的能量消耗.     

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.