一种能耗均衡的WSN路由协议

能耗均衡的路由协议对于无线传感器网络至关重要,它能够延长整个网络的生存时间。文中分析了低功耗自适应聚类及其改进协议的优缺点,在其基础上提出了一种基于能量消耗密度的协议。该算法分簇阶段,综合考虑了节点所在区域的密度及簇内节点能耗,平衡各簇中的能耗负载,降低网络中能量消耗不均。仿真结果表明,该算法在能耗均衡性和延长网络生命周期方面比原有算法有了比较大的提高。     

基于异步MAC协议的WSN节点通信能耗模型的研究及应用

为进一步减小采用B-MAC协议无线传感器节点的能量消耗,对无线通信模块接收、发送、监听、休眠的电流消耗和时间特性进行了实验测试. 并根据异步MAC协议的特点,将网络负载参数进一步细分,引入节点发送间隔、接收间隔、每次发送字节数、每次接收字节数这4个参量,同时考虑节点接收信号时所处状态的概率建立通信能耗模型,并给出能耗模型的最优解析解,使得能耗参数在不同网络负载和收发间隔下达到最优. 实验结果表明,采用能量最优参数的B-MAC协议比普通B-MAC协议的能量消耗更少,明显减少了WSN节点在通信过程中能量的消耗,延长了节点的工作寿命.      

一种新的无线传感器网络非均匀分簇算法

为避免无线传感器网络的能量空洞问题, 延长无线传感器网络寿命, 提出一种新的基于双簇头的无线传感器网络非均匀分簇算法. 该算法综合考虑节点剩余能量和节点到基站的距离选举分簇簇头, 将无线传感器网络分为不同规模的簇; 为了减小规模较大簇的簇头节点收集与传输数据的负担, 在数据传输阶段构造基于改进最小二 叉树的数据传输路径. 实验结果表明, 该算法能够有效减小节点能量消耗, 可有效延长无线传感器网络的使用寿命.     

基于6LoWPAN的传感器网络动态路由协议研究

无线传感器网络已经成为当今的热门研究领域之一，而如何将IPv6与传感器网络结合也成为其中的一个重要议题。IETF成立的6LoWPAN工作组，专门从事基于IEEE802．15．4标准的IPv6协议栈研究工作，从而构建新型的无线传感器网络，其中路由协议是其研究的重要内容之一。对目前提出的两类6LoWPAN网络动态路由协议（Mesh结构与分级结构）进行了研究。     

无线传感器网络安全组网技术研究

随着无线传感器网络(WSN)的高速发展和广泛应用,网络的安全问题越来越受到人们的关注。近几年,在无线传感器网络安全问题上的研究不断取得突破,但大多数研究都关注在数据传输过程中如何保证数据的安全问题,很少涉及到在网络组网过程中如何保证组网的安全问题。在综合分析各种无线传感器网络的安全策略和组网策略的基础上,提出一种无线传感器网络的安全组网技术。无线传感器网络的安全组网技术主要思想是通过在网络的组网阶段加入了消息认证技术和加密技术,拒绝外部非法节点加入网络,使网络的安全性得到更大的提高,在很大程度上降低了WSN遭受外部非法节点攻击的风险,并进一步提高了网络运行过程中的数据安全程度,为无线传感器网络的进一步发展和应用起到了推动作用。     

WSN测量的徽州村落环境霉变指数分布研究

徽州村落具有1 000多年历史,结构与布局稳定成为研究热点。研究采用了容易部署的WSN技术,对徽州民居、村落环境的常年微液滴(雾等)分布、温度、湿度与光强进行数据采集,结合霉变指数的算法,发现徽州民居的天井结构与无天井结构的徽式民居,具有明显的防范高湿度与过饱和水汽环境的能力,有效遏制了微液滴对民居与人群密集(村落)的侵入。实验数据认为有天井结构的徽式民居可以在高(饱和)湿度环境中,室内常年保持低湿度环境(无饱和水汽),使得村落中液滴密度只有村外的17%。通过霉变指数拟合,对比徽州民居风格与现代民居风格建筑与布局环境,进一步支持老式民居霉变指数远小于现代风格民居的结论。     

基于信任云的簇化层次式WSN安全路由方法

如何能量高效地保障无线传感网的路由安全一直是一个巨大的挑战。提出一种基于信任云的簇化层次式无线传感网安全路由算法(trusted cloud-based secure routing algorithm,TC-SRA),建立基于信任云的无线传感网安全骨架,通过簇化层次式拓扑实现网络节点的高效管理,从兼顾能效和安全的角度提升无线传感网的路由性能。仿真测试结果表明,所提出的算法不仅为无线传感网的路由安全实现提供了新思路,而且能有效控制网络节点的能耗,保障网络生命周期。     

WSN中基于SDMA的移动高能效数据采集

利用空分多址(SDMA)技术的低时延特性,提出了一种低时延、高能效的移动Sink数据采集算法.首先利用SDMA技术的兼容节点对,按最小能耗最多配对准则,找出最佳的数据汇聚点;然后以兼容节点对的位置特征作为权值来源,使用加权最大配对算法(Hopcroft-Karp算法),得出各汇聚节点对应的最优配对节点对集合;最后找出具有最多配对数目和最大覆盖集的数据汇聚点集合P′,访问集合P′的近似最短路径即是移动节点的最终路径.仿真结果表明,该算法在保持SDMA技术低时延优势的同时,延长了网络平均生存期,具有更好的能量均衡特点.     

基于6LoWPAN的WSN网络与CAN总线互联集成

基于6LoWPAN协议的无线传感器网络(WSN)能实现与现有IP网络的无缝互联,但如何在汽车信息处理和工业监控等领域有效集成6LoWPAN协议和CAN总线协议仍是一个有待解决的问题。在分析CAN总线协议、TCP/IP和6LoWPAN协议体系的基础上,设计并实现了以TCP/IP网作为中介,CAN总线网络与基于6LoWPAN的WSN网络的集成模型,并对该集成模型进行了模拟测试,测试结果表明该模型可行、有效。     

基于概率定位的稀疏无线传感器网络

节点定位是当前无线传感器网络非常重要的一个课题。针对无线传感器的网络节点定位设备过于复杂,成本较高的问题,提出了基于概率定位的算法。该算法在相邻节点间使用步数器和基于概率的测距定位方法,与当前的多数要求良好网络连通性的方法不同,该方法有效解决了稀疏网络下的节点定位问题。根据所设计的实验模型,用实际结果对该算法进行了验证,该算法在稀疏网络中性能良好,具有实用价值。