水下无线传感器网络节点部署优化研究

为降低水下传感器网络的部署成本,文中对水下无线传感器节点数目和覆盖率进行优化,提出了针对不同网络拓扑模型的水下无线传感器节点部署优化模型。首先,分析不同网络模型对覆盖性能的影响;然后,利用遗传算法求解优化问题,分别以网络节点数目和覆盖率作为适应度函数求解。通过仿真实验验证了该算法的有效性,结果显示:该策略能够在单个传感器覆盖半径减少的情况下以更少的节点数目达到更高的覆盖率,从而降低水下传感器网络节点部署成本。     

无线传感器网络节点自调度冗余覆盖算法

对于能量受限的无线传感器网络,延长网络存活的时间很关键。针对这个问题,提出了一种基于能量均衡的传感器节点自调度冗余覆盖协议（SRCP）,通过仿真实验对该算法的有关性能进行了评价,性能评价表明：这种算法能有效使用节点能力,延长网络存活时间。     

高可测无线传感器网络的自组织组网过程的记录与分析

相对于一般的自组织网络,无线传感器网络的自组织组网过程具有更多的不确定性和不稳定性.针对无线传感器网络自组织组网过程的这一特点,提出高可测无线传感器网络,实现了高可测无线传感器网络自组织组网过程的状态信息实时图形化显示和回放,并对自组织组网过程信息和网络节点的能量信息、传感数据信息进行分析,再结合运用一定的规则,控制调节网络节点负载均衡,优化网络拓扑结构,评估无线传感器网络的故障点和性能,延长网络寿命.     

一种能量有效的三维传感器网络覆盖控制算法

由于无线传感器网络节点部署是随机的而且数量巨大,会产生很多冗余的节点,因而对网络进行覆盖控制提高冗余节点的利用率就成为一个亟待解决的问题.针对无线传感器网络中的三维覆盖问题进行了深入的研究,提出了一种分布式能量有效的三维覆盖控制算法,并利用OPNET网络仿真软件对其性能进行了验证.     

无线传感器网络中的目标关联覆盖算法

为提高无线传感器网络的节点覆盖度,提出一种目标关联覆盖算法,利用节点间的关联性和动态分组调整覆盖区域,利用贪心算法对覆盖区域进行优化,以保证所关注的目标节点被传感器节点均匀覆盖,同时提高网络资源的利用率。在每个周期内唤醒部分节点,轮流进行工作,以均衡网络能量消耗。实验结果表明,该算法适应性更强,并且能有效降低网络能耗,提高网络性能。     

概率模型下的一种优化覆盖算法

覆盖率不仅是评价无线传感器网络体系性能的重要标准之一,也是无线传感器网络所研究的一项重点课题.为此,提出了一种概率模型下优化覆盖算法.该算法通过对概率覆盖模型的计算,给出了传感器节点覆盖的期望值和公差的求解过程以及对所关注目标节点进行首次覆盖后的期望值证明过程.在网络能量方面则通过节点状态调度策略对通信路径进行优化,证明节点能量衰减过程中,拟合函数极限存在的意义,实现了传感器节点能量的有效匹配,抑制了传感器节点能量的消耗,证明了优化后整个监测区域传感器节点覆盖函数之间的关系.仿真实验结果表明,该算法不仅提高了覆盖和网络服务质量,而且有效地抑制了网络能量开销,延长了网络生存周期.     

传感器网络仿真与监控系统的开发

无线传感器网络越来越受到人们的关注,控制方法也大量涌现,但在性能的评价上,现在仍缺乏简单有效的仿真平台。针对传感器网络中移动节点的避障、自组织等一些问题,开发了传感器网络的仿真与监控系统。将基于行为的避碰规划方法应用于系统当中,并改进了传统的人工势场法用于传感器节点的自组织。运行结果表明：系统能够可视化地显示出不同的参数对于传感器网络的避障与自组织效果的影响;能够实时监测传感器节点的运动情况,获得监测数据;有利于于推动无线传感器网络技术的研究。     

概率模型下线性规划优化覆盖方案

覆盖率不仅是评价无线传感器网络体系性能重要标准之一,也是无线传感器网络所研究的一项重点课题.为此,提出了一种复杂动态参数模型下优化覆盖算法,该算法通过对动态参数覆盖模型的计算,给出了传感器节点覆盖的期望值和公差的求解过程以及对所关注目标节点进行首次覆盖后的期望值证明过程.在网络能量方面,则通过节点状态调度策略对通信路径进行优化,证明节点能量衰减过程中,似然拟合函数极限存在的意义,实现了传感器节点能量的有效匹配,抑制了传感器节点能量的消耗,证明了优化后整个监测区域传感器节点覆盖函数之间关系.仿真实验表明,本算法不仅提高了覆盖和网络服务质量,而且有效地抑制了网络能量开销,延长网络生存周期.     

自适应半径调整的无线传感器网络覆盖算法

针对随机分布的无线传感器网络中节点分布不均匀造成的覆盖冗余,以及同时存在的覆盖空洞,提出了一种自适应半径调整无线传感器网络覆盖算法,通过阈值判断监测区域内传感器节点密度,根据监测区域内传感器节点疏密程度,利用节点半径步长系数对监测区域内节点半径进行自适应调整,建立无线传感器节点发射功率与节点发射半径的模型,计算无线传感器发射功率,通过实验和仿真,表明上述方法能够保证网络覆盖率的基础上减少无线传感器网络总功耗,提高网络寿命.     

基于感知概率的无线传感器网络节点部署算法

研究无线传感器网络节点部署优化问题,传感器节点的部署在一定程度上决定了无线传感器网络的性能和使用寿命;针对随机部署的无线传感器节点,提出一种基于感知概率模型的节点部署方案;使用证据理论通过计算对节点周围区域的综合感知概率,将虚拟力算法进行改造,使传感器节点向感知概率低的区域移动,实现对监测区域的最大覆盖;仿真结果表明,该部署算法实现节点合理分布,提高网络的覆盖率,减少节点的移动距离,达到延长网络使用寿命的目的。     

基于Voronoi图的无线传感器网络K覆盖算法

针对无线传感器网络(WSN)在随机高密度部署节点情况下的多重覆盖问题,提出一个基于Voronoi图的K覆盖算法。该算法利用邻居节点信息计算Voronoi覆盖邻居节点集,构建有向Voronoi覆盖关系图,通过调整关系图中的节点状态实现K覆盖。仿真结果表明,该算法能正确判断网络覆盖率,连通K覆盖的近似最小活动节点集数目少于CCP算法。     

基于能量控制的无线传感网络最优化算法研究

无线传感网络是当前无线网络研究的热点领域.控制节点能量、提高网络生存时间是实现在无线传感网络中传输高效业务的关键.本文首先使用基于泊松点过程的布尔传感模型确定了覆盖率与单位面积内传感器节点密度的函数关系,进而求得达到区域覆盖要求的节点数量;然后利用基于Prim算法的贪心策略,找到具有最大权值的生成树,构造一个最小连通支...     

应用于精准灌溉的无线传感网定位技术

在传统DV-Hop无线传感定位算法的基础上,针对精准灌溉的特点提出改进算法并进行仿真实验。新算法借助边界锚节点计算平均每跳距离,并采取伸缩法修正了超出簇覆盖范围的节点坐标。     

基于差分演化和粒子群优化的改进WSN覆盖算法

动态部署传感器节点随机性大,无法保证特定目标区域的覆盖质量,引入智能优化算法后有效提高了节点动态部署的质量,但一般的智能优化算法在动态部署时存在“早熟”等缺陷。为了进一步提高节点动态部署的质量,针对节点的覆盖问题进行研究,结合粒子群优化和差分演化的优点,前期用粒子群优化算法,发挥粒子群擅长前期搜索收敛较快的特点,后期用差分演化算法,发挥差分演化擅长局部搜索的特点,这样取双方所长,克服双方所短,从而使算法有更好的搜索能力。仿真结果表明,本文提出的算法相对于改良惯性权重的粒子群算法、结合虚拟力的粒子群算法以及基本差分演化算法,具有更好的搜索能力,优化后的网络覆盖率更高。     

针对地质灾害检测的视频传感器覆盖的一种新算法*

在实际地质灾害监测工程中,为了使视频传感器这一有向传感器最大化覆盖,提出了一种全新的资源掠夺算法。该算法将相邻的节点看成树干上的叶片,利用树叶为争夺阳光而具有的特点使节点覆盖具有最大覆盖面积、最小的覆盖重合区域。从区域覆盖角度对算法进行仿真分析,证明了算法的可行性并且相对于传统算法覆盖效果好且高效,在相关应用中将有很大的优势。     

锚节点稀疏的传感器网络节点自定位算法

针对Euclidean算法中定位精度及覆盖率受锚节点密度影响较大的问题,提出一种改进的分布式节点自定位算法。该算法将初始定位精度较高的节点升级为锚节点,未知节点根据更新的锚节点位置信息循环求精,并通过估计坐标值的方差来控制循环求精过程中的循环次数。仿真实验显示,改进定位算法在锚节点密度较低的情况下能有效提高定位精度和覆盖率,明显降低了对锚节点密度的依赖程度。     

传感网中带有可控阈值的优化协同覆盖算法

传统型的无线传感器网络(WSNs)覆盖受限于节点能量和数据冗余,迫使WSNs异常中断。为此,提出一种带有可控阈值的优化协同覆盖算法(OCC-CT)。该算法首先确定关注目标节点(FTNs)的位置信息,利用遗传算法(GA)给出了节点路径规划;其次,通过可控阈值参数和变异参数等特性对事件域节点成簇进行优化,使之节点成簇更为均匀,以减少节点能量的消耗,提升对全局目标节点的搜索能力;再次,利用适应函数对所覆盖目标位置及节点监测范围所形成的覆盖连续性进行优化,达到了提高网络覆盖率和延长网络生存周期的目的。最后,仿真实验结果表明,OCC-CT算法与其他三种算法相比在网络覆盖率、网络生存周期等方面平均提升了0.11、0.16,在网络能量开销方面提升了0.14,从而进一步验证了OCC-CT算法具有较强的稳定性和有效性。     

Diskaller:基于覆盖率制导的操作系统内核漏洞并行挖掘模型

内核是操作系统的核心,它构建了操作系统各类程序运行时需要的基础环境：如进程调度、存储管理、文件系统、设备驱动和网络通信等。操作系统内核漏洞的存在可能使得计算机系统遭受拒绝服务、信息泄露、超级用户权限提升等攻击,因此,针对内核的漏洞挖掘一直是网络安全领域的研究热点。本文在现有的研究基础上,提出一种基于覆盖率制导的内核漏洞并行模糊测试模型,该模型以代码覆盖率为导向,以计算节点和控制节点组成的星型结构作为并行模型,各计算节点通过代码覆盖率对系统内核持续测试,控制节点完成计算节点间代码覆盖率的收集与交互,突破了传统测试模型对计算资源要求限制和数据竞争的瓶颈,极大的提升了代码覆盖率及测试速度,加快了漏洞挖掘的效率。为了验证模型的实用性及有效性,利用Diskaller与Syzkaller和Triforce进行对比,一定条件下Diskaller覆盖率较Syzkaller提升12.8%,执行速率提升229%,较Triforce覆盖率提升335%,执行速率提升450%,并且发现了Linux内核中两个先前未被发现的漏洞。     

Coverage rate calculation in wireless sensor networks

The deployment of sensors without enough coverage can result in unreliable outputs in wireless sensor networks (WSNs). Thus sensing coverage is one of the most important quality of service factors in WSNs. A useful metric for quantifying the coverage reliability is the coverage rate that is the area covered by sensor nodes in a region of interest. The network sink can be informed about locations of all nodes and calculate the coverage rate centrally. However, this approach creates huge load on the network nodes that had to send their location information to the sink. Thus, a distributed approach is required to calculate the coverage rate. This paper is among the very first to provide a localized approach to calculate the coverage rate. We provide two coverage rate calculation (CRC) protocols, namely distributed exact coverage rate calculation (DECRC) and distributed probabilistic coverage rate calculation (DPCRC). DECRC calculates the coverage rate precisely using the idealized disk graph model. Precise calculation of the coverage rate is a unique property of DECRC compared to similar works that have used the disk graph model. In contrast, DPCRC uses a more realistic model that is probabilistic coverage model to determine an approximate coverage rate. DPCRC is in fact an extended version of DECRC that uses a set of localized techniques to make it a low cost protocol. Simulation results show significant overall performance improvement of CRC protocols compared to related works.     

半柔性覆盖的多配送中心路线优化问题研究

为应对“双十一”“618”需求突发性爆涨下物流配送网络的爆仓、滞缓等问题,提出能够兼顾配送系统稳定性和配送路线竞争性的“半柔性覆盖策略”,研究半柔性覆盖的多配送中心路线优化问题。在传统配送中心路线优化问题的基础上,根据地理位置,区分固定需求点和柔性需求点,定义固定需求点只能由所属配送中心服务,而柔性需求点可由多个配送中心协同服务;以总成本最小为目标,建立半柔性覆盖的多配送中心路线优化模型;设计遗传算法求解,使用Matlab编译;选取申通快递在西安北郊地区的五个配送站点为实例进行求解,将求解结果与原始路线、“全柔性覆盖策略”和“固定分区策略”进行对比,验证了“半柔性覆盖策略”的有效性。