基于 RSSI 的无线传感器网络节点定位算法研究

节点位置信息是无线传感器网络应用的基础。基于RSSI（Receive Signal Strength Indicator）的测距技术因其低成本和低复杂度的优点而被广泛用于无线传感器网络的定位技术中。介绍了RSSI信号传输模型,在介绍无线传感器网络定位基本原理的基础上,分析了影响定位精度的因素。综述了近几年提出的无线传感器网络中基于RSSI的节点定位算法及其改进算法,现有基于RSSI定位算法的改进算法主要从测距精度改进、定位精度改进或误差修正改进等方面进行。最后,指出了基于RSSI的无线传感器网络节点定位算法的不足,并进行展望。     

基于ATmega128的无线传感器网络节点设计

传感器节点是无线传感器网络的基本组成单位。大量无线传感器网络节点通过自组织方式构成网络,利用网络节点中各种传感器,能够实时采集和处理节点覆盖区域内的各种参数。介绍了无线传感器网络节点结构、节点组成单元的硬件电路和节点的软件结构。该节点以ATmega128低功耗处理器为核心,结合传感器电路和CC2420射频收发模块,实现对观察区域的实时监测。     

基于无线控制CAN总线嵌入式传感器研究与应用

致力于研究并设计出一套对传感器进行实时监控以CAN总线为系统通信方式的并具有无线收发功能的嵌入式传感器监测系统。设计工作是基于MDK Cortex3平台的STM32控制器为核心的,通过对STM32对光纤压力传感器的实时监控,从而实时获得现场的压力变化,通过经由STM32控制的CAN总线传输,将上述信息与其他设备进行交互,并通过STM32模拟无线收发芯片2262,2272的功能实现无线收发与控制端的控制信息,从而简化了系统的模块,实现了控制的简易性。最后通过对原有CAN通信协议中的节点网络通信方式进行优化,并提出了改进算法,实现了工控现场设备通信的网络化,节点化。     

基于TinyOS的嵌入式无线传感器网络设计

TinyOS是专门针对无线传感器网络的一种嵌入式操作系统.以超低功耗单片机MSP430为核心,结合无线收发模块nRF24E1,对无线传感器网络的普通节点和网关节点进行设计,并介绍嵌入式系统的设计与实现.该系统能够满足无线传感器网络低功耗的要求,具有一定的应用价值.     

基于DW1000的超宽带室内定位系统设计

为了提高室内无线传感器网络的定位精度,设计了一个基于UWB的无线传感器网络定位系统,该系统在上位机软件上运用TDOA算法进行定位计算,硬件设计上锚节点采用deca Wave公司生产的DW1000为无线收发芯片,在其控制器STM32内部写入嵌入式程序,完成数据记录、收发。该系统理论定位精度可达到10cm,抗多径能力强、稳定性高,为无线网络传感器定位提供了更多的参考。     

一种基于无交集节点分组的无线传感器网络覆盖算法

无线传感器网络是一种无线自组织网络,它由大量能量有限的传感器节点组成.能量消耗和网络覆盖是无线传感器网络的两个核心问题,网络覆盖决定了无线传感器网络对物理世界的监测能力,能量消耗则决定了无线传感器网络的生存时间.本文研究了一种改进的基于无交集节点分组算法,针对随机选取节点实现无交集节点分组方式获得的分组个数少且节点通信...     

用于环境监测的无线传感器网络节点设计

无线传感器网络由众多节点组成。借助节点上各样的传感器实时采集周围环境的参数,通过逐级多跳方式路由,最终传到控制主机上。本文依照上述思想,给出了节点的结构,设计了以低功耗AVR单片机和基于ZigBee技术的无线收发芯片CC2420组成的节点,实现了对环境的监测。     

用于环境监测的无线传感器网络节点设计

无线传感器网络由众多节点组成,借助节点上各样的传感器实时采集周围环境的参数,通过逐级多跳方式路由,最终传到控制主机上.本文依照上述思想,给出了节点的结构,设计了以低功耗AVR单片机和基于Zigbee技术的无线收发芯片CC2420组成的节点,实现了对环境的监测.     

物联网感知层多路径传输策略研究

多路径数据传输是无线传感器网络亟需解决的一个关键问题.本文针对节点故障、链路失效和外界干扰影响网络稳定性和可靠性,提出一种基于混合蛙跳算法的无线传感器网络多路径传输策略.首先我们详细介绍了蛙跳算法及其原理,之后我们将其应用到无线传感器网络多路径传输策略之中,接着运用混合蛙跳算法对传感网络节点其进行更新、划分、重组以便选择出最优节点建立传输最优路径,提高网络的稳定性和可靠性.通过算法仿真与结果对比提出的算法与AODV、粒子群PSO算法相比,在网络能耗、传输时延、丢包率、连通率和可靠度等方面都具有较好的性能.其中网络能耗比AODV、PSO算法降低了62.5％和35.8％.     

混合光无线传感网络节能路由算法优化

为解决混合光无线传感网络节点因自身能量耗尽而过早消亡的问题.结合改进的蚁群算法,对一般混合光无线传感网络节能路由算法进行优化.首先给出节能路由算法的假定条件,设置算法具体应用场景,然后构建混合光无线传感器网络通信能耗模型,最后从引入路径度量,改进前向蚂蚁和返回蚂蚁的信息素更新规则着手,提高传统蚁群算法收敛速度,以减少能...     

无人值守无线传感器网络电源系统管理

无人值守无线传感器网络是当前通信和计算机领域研究的热点之一,具有十分广阔的应用前景。文章阐述了无线传感器网络的概念,以无线传感器网络的网络节点为研究对象,重点阐述了网络节点的基本结构和能耗状况,详细描述了无线传感器网络电源管理的微处理器控制以及软件控制流程。     

基于无线传感器网络的K均值算法研究

传统无线传感网一般由大量密集的传感器节点构成,存在节点计算能力、能源和带宽都非常有限的缺点,为了有效节能、延长网络寿命,介绍了基于聚类的K均值算法.该算法通过生成的簇头节点散播到网络的各个区域中,减少了每个区域内通信的能耗和可能会出现的一般节点过早死亡的情况,从而避免了网络对该区城提早失去监控.实验证明,该算法对各节点...     

面向能耗控制的无线传感器网络节点协议优化

能量受限是无线传感器网络一个显著的特征。对网络进行能耗优化并延长网络生命周期是无线传感器网络研究的重点。提出了面向能耗控制的无线传感器网络节点协议优化方法。针对网络中数据发送所占较大的能耗比重,通过对协议优化,对发送功率的参数设置方法进行改进,改变以往发射功率的固定参数设置法,通过终端节点之间的距离动态调整发送功率的方法,以达到节省能耗并延长网络生命周期的目的。仿真和实验结果表明,改进后的发射功率动态参数设置法较改进之前的固定参数设置方法能更多地节约网络能耗。     

异构传感器网络中汇聚节点位置优化路由算法

在异构无线传感器网络模型下,针对采集节点发送数据能量消耗过高及路由时分组丢失率过大等情况,对数据汇聚节点的位置优化及路由进行了研究,提出了移动汇聚节点位置优化路由算法（MLOYIH）。先根据蚁群算法的原理对移动节点与静态节点进行分组,再在组内寻找适合的位置放置汇聚节点,最后根据供电情况,选择合适的跳算进行路由。经过仿真实验与性能分析表明,MLOYIH算法与传统算法比较,能量消耗降低到64%,分组丢失率不高于3%。     

Long range-based low-power wireless sensor node

Sensor nodes are the most significant part of a wireless sensor network that offers a powerful combination of sensing, processing, and communication. One major challenge while designing a sensor node is power consumption, as sensor nodes are generally battery-operated. In this study, we proposed the design of a low-power, long range-based wireless sensor node with flexibility, a compact size, and energy efficiency. Furthermore, we improved power performance by adopting an efficient hardware design and proper component selection. The Nano Power Timer Integrated Circuit is used for power management, as it consumes nanoamps of current, resulting in improved battery life. The proposed design achieves an off-time current of 38.17309 nA, which is tiny compared with the design discussed in the existing literature. Battery life is estimated for spreading factors (SFs), ranging from SF7 to SF12. The achieved battery life is 2.54 years for SF12 and 3.94 years for SF7. We present the analysis of current consumption and battery life. Sensor data, received signal strength indicator, and signal-to-noise ratio are visualized using the ThingSpeak network.     

多簇无线传感网的优化生存时间近邻功率控制算法

针对非均匀分布的无线传感网的生存时间问题,提出多簇无线传感网的优化生存时间近邻功率控制(NPCAOL_MC)算法。该算法采用K-means算法确定网络的簇个数和对应每个簇的节点,利用近邻算法评估每个簇的节点密度,确定簇的最优通信距离。结合Friss自由空间模型计算当前簇的最优发送功率。Sink节点广播通知其他节点,如果是同一簇内的节点相互通信,则采用簇最优功率发送数据,否则采用默认最大发送功率发送数据。仿真结果表明,利用NPCAOL_MC算法可以分析整个网络节点的位置信息,采用簇最优发送功率发送数据,从而提高生存时间,并使能耗经济有效。在密度分布不均的无线传感网中,NPCAOL_MC比采用固定发送功率的Ratio_w算法更优。     

基于改进粒子群算法的红外WSN覆盖研究北大核心CSCD

为了提高红外无线传感器网络覆盖效果,采用改进粒子群算法。首先建立红外无线传感器网络覆盖模型,包括无线传感器的覆盖率、剩余能量率、利用率;接着对粒子进行方向感知,粒子的适应度函数值与自身当前最佳值比较,获得不同的更新速度与位置,为了避免进化过程中受方向感知粒子过度引导,自适应感知因子在算法运行初期设置较大值,而在算法运行后期设置较小值;最后构建粒子群适应度函数,给出了算法流程。实验显示本文算法增加了覆盖率,减少了功耗,同时也降低了传感器节点利用率,不同场景下本文算法评价指标较优。     

无线传感器网络中基于概率的能量平衡算法

各传感器节点的能耗不平衡严重地影响了无线传感器网络的生命周期。该文提出了基于传输概率的能量平衡算法。首先把圆形区域网络模型划分成若干圆环,每一圆环中的传感器节点以混合传输的方式传输数据。其次,为使每个传感器节点能耗均衡,提出了一种混合传输概率求解算法,获得一组传输概率决定节点传输数据的方式,从而更好地平衡网络能耗。然后对圆环宽度进行了分析和优化。仿真结果证明这些算法可以有效地降低网络能耗,延长网络生命周期。     

Adaptive Load-Aware Congestion Control Protocol for Wireless Sensor Networks

Congestion control in wireless sensor networks (WSNs) is crucial. In this article, we discuss congestion control and the adaptive load-aware problem for sensor nodes in WSNs. When the traffic load of a specific node exceeds its the available capacity of the node, a congestion problem occurs because of buffer memory overflow. Congestion may cause serious problems such as packet loss, the consumption of power, and low network throughput for sensor nodes. To address these problems, we propose a distributed congestion control protocol called adaptive load-aware congestion control protocol (ALACCP). The protocol can adaptively allocate the appropriate forwarding rate for jammed sensor nodes to mitigate the congestion load. Through the buffer management mechanism, the congestion index of neighboring sensor nodes, and an adjustment of the adaptive forwarding rate, the degree of congestion is alleviated markedly. The performance in allocating the forwarding rate effectively to neighboring sensor nodes also improves. The ALACCP can avoid packet loss because of traffic congestion, reduce the power consumption of nodes, and improve the network throughput. Simulation results revealed that the proposed ALACCP can effectively improve network performance and maintain the fairness of networks.     

基于LEACH的WSN路由算法研究

为了提高无线传感器网络的可扩展性在其路由协议中通常会采用分簇技术。由于无线传感器网络由能量有限的节点组成,网络中节点的能量多为电池供电,因此高效节能以延长网络生命周期是无线传感器网络必须要充分考虑的问题。针对LEACH(低功耗自适应分簇)路由算法在簇首选择时存在的问题,提出一种改进建议。对改进算法利用仿真工具NS2进行仿真,并对节点存活率和网络能耗两个方面进行比较与分析,仿真结果表明,改进算法很好地延长了网络的寿命。