车载自组织网络中基于运动状态的簇路由协议

针对车载自组织网络中的大规模网络场景,提出一种基于运动状态的簇路由协议。计算节点与其一跳邻居节点的链路维持时间和连接度,通过这2个参数判断节点的优先级并确定簇头节点。在簇的维护过程中,根据成员节点和簇头节点的距离和陒对速度,动态确定邻居节点的范围。仿真结果表明,该协议能提高簇的稳定性,减少端到端延时,与基于簇的路由协议和基于权值的车载自组织网络分簇路由协议陒比,具有更高的包传输率和簇维持时间。     

基于NS2的Ad Hoc网络路由协议性能对比分析

移动Ad Hoc网络是移动节点动态临时组建的自组织网络,路由协议一直都是Ad Hoc网络研究的关键问题。使用NS2网络仿真软件,在不同的场景下分析比较移动Ad Hoc网络的5种路由协议DSDV、OLSR、DSR、AODV和TORA性能,得出不同路由协议在不同场景下的优缺点和适用的网络环境。     

高动态飞行器自组织网络组网研究

节点高速移动和网络拓扑变化迅速严重影响着高动态飞行器自组织网络性能。提出了一种适于高动态场景的移动自组织网络协议栈设计。该设计着重QoS需求,围绕网络拓扑高动态变化特征,合理配置不同层次的网络协议,适合高动态应用场景。以平面网络为例,分析评估了FANET网络在高动态环境下的性能。实验结果表明,该组网方式可行并能满足高动态飞行器自组织网络的功能和性能需求。还提出了节点在个体移动方式下保持网络高性能的最佳节点数目和网络各层次协议适应高动态拓扑变化的应对策略。     

一种满足覆盖约束的WSN可靠路由协议

针对无线传感器网络中节点的能耗和部署问题,提出一种满足覆盖约束的有限可靠路由协议。由工作节点和冗余节点构成节点集,将节点剩余能量值作为节点轮换的参考指标,定义节点工作的有限状态机,并引入一种混合可靠性机制,能在避免产生覆盖漏洞的同时,将丢包率控制在允许范围内。仿真结果表明,该协议能延长网络寿命,降低网络整体能耗。     

应用Paxos算法构建自组织网络

着重阐述如何利用Paxos算法构建多节点自组织网络,提出利用该算法完成实时更新、同步节点全局视图的工作。结合该算法的开源实现开发出功能完善的原型系统,弥补开源实现中部分功能缺失所带来的应用缺陷。通过相关实验测定其具有在秒级时间内完成节点快速加入以及退出的能力。证明其具备在实际应用场景中进行部署的能力,可以满足各种分布式应用程序对底层自组织网络的高可靠性以及高可用性要求。     

传感器网络节点表面部署优化算法

节点部署是传感器网络中的一个基本问题,其直接关系到整个网络的性能。但现有的传感器网络节点部署研究大多针对平面以及3D空间的场景,对于3D表面场景部署的研究较少,为此针对该场景研究传感器网络节点部署优化算法。首先通过数学微分几何方法对3D表面构建数学模型,然后通过质心Voronoi剖分对3D表面进行分区,提出一种误差函数来评价部署方法的优劣程度,最后通过仿真比较了该方法与其他表面部署方法的性能优劣,结果表明,所提方法优于对比算法。     

基于位置和能量的水下无线传感网路由协议

为了保证水下三维无线传感器网络对监测区域的高覆盖率,并减少网络中节点数量以降低组网成本,选用体心立方格结构进行传感器节点的部署。为了将节点收集到的信息高效地传递给网络使用者,提出了一种体心立方格部署下的网络路由协议。该协议基于节点位置与能量信息计算对数据包的转发概率,在保证数据包高投递率的同时减少冲突的发生;利用后续转发节点的反馈信息检测网络空洞的出现,并通过控制发送功率来改变节点的通信范围以穿越空洞。仿真结果表明,在保证网络连通性及数据包投递率的同时,该协议能够提高网络能量利用效率、平衡节点的能量消耗。     

考虑网络稳定性的认知无线传感器网络分簇协议

由于频谱的动态性和自组织的组网特性,传统认知无线传感器网络的分簇协议存在分簇频率高和开销大的问题,为此提出了一种考虑网络稳定性的认知无线传感器网络分簇协议.该协议中,每个节点根据邻居节点集合和可用信道构建最大边团,根据最大边团中节点的剩余能量、节点数量和公共可用信道数计算节点权重.权重大的节点成为邻域簇首,其他节点加入邻居簇首所在簇成为簇成员.由于分簇过程中充分考虑网络能耗和频谱动态性,网络的寿命和稳定性得到显著提升.大量仿真表明,该分簇协议相对于其他协议在网络寿命和网络稳定性方面均有明显优势.     

基于多态蚁群算法的WSN能耗均衡路由协议

针对无线传感器网络（WSN）的能耗均衡问题,提出一种基于多态蚁群算法的路由协议,采用周期传输和数据融合的方式,将无线传感器节点的剩余能量信息融合到信息素的形成中。仿真实验表明,与Leach协议相比,采用该协议有82％的节点生命周期更长,在相同时间内网络可多传输48％的数据包。在实验室使用31个节点部署无线传感器网络,将路由协议应用于网络。实验结果验证了该协议的有效性。     

基于多态蚁群算法的WSN能耗均衡路由协议

针对无线传感器网络(WSN)的能耗均衡问题,提出一种基于多态蚁群算法的路由协议,采用周期传输和数据融合的方式,将无线传感器节点的剩余能量信息融合到信息素的形成中。仿真实验表明,与Leach协议相比,采用该协议有82%的节点生命周期更长,在相同时间内网络可多传输48%的数据包。在实验室使用31个节点部署无线传感器网络,将路由协议应用于网络。实验结果验证了该协议的有效性。     

利用匿名通信的匿名电子拍卖协议

为了保护电子拍卖中竞拍者的身份隐私,提出了一个基于匿名通信的匿名电子拍卖协议.该协议在密封式拍卖方式的基础上,采用匿名通信模型进行通信.在整个通信过程中,竞拍者随机选取网络中的一个节点进行数据的转发,然后该中转节点再以概率Pf将数据发送给下一个中转节点或是以概率1-Pf将数据发送给拍卖服务器,下一个中转节点重复该中转节点的过程,直到最后一个中转节点将数据发送给拍卖服务器.在发送数据的过程中,使用AES算法和RSA算法分别对消息和密钥进行混合加密解密操作.数据经过多次转发最终到达拍卖服务器.拍卖服务器、任意的中转节点和攻击者都不可能获取竞拍者的身份和位置信息.任意的中转节点和攻击者都不可能获取竞拍者的竞标信息.相比较Crowds、Tor以及其改进的方案,本方案在通信过程中不需要提前建立链路,避免了路由路径上节点建好链路后节点故障而引起的通信失败.通信过程中所有节点都是对等的,并且整个路由路径中不依赖于某些特殊节点,因此该协议实现了网络流量的负载均衡且大大提高了网络的健壮性.理论分析和实验结果表明,该协议不仅稳定性较好,而且可以在较低的通信和计算代价下获得较好的匿名效果.     

Distributed connected coverage control for groups of mobile agents

For a group of mobile agents, each agent can sense the local environment around it and directly communicate with others in its communication range. This article deals with the self-deployment problem of mobile agents to achieve a sensing coverage over the environment as large as possible, while keeping the underlying time-variant communication topology connected all the time. For this problem, a self-deployment algorithm is developed for each agent. It guarantees network connectivity by preserving the group core structure, which is extracted from the communication topology in a completely distributed, local manner and is renewed in each iteration period. Note that maintaining all the connecting edges in the core structure still remains a sufficient degree of freedom for each agent to traverse over a maximal distance from its neighbours. Thus, the distributed connected coverage objective can be achieved by spreading out the group members with the constraints of preserving the core structure. The performance of the self-deployment algorithm is demonstrated by both theoretical analysis and numerical simulations.     

嵌入式电子信息产品检测信息采集系统的设计

给出了嵌入式电子信息产品检测信息采集系统软硬件设计方案.在综合考虑节点性能、功耗及成本的基础上,采用TI的无线SoC单片机CC2430,结合相应差分/平衡天线构成节点主控模块;采集节点上设计DS18B20、电位器、按键等实现信息采集,主控节点通过RS232与PC终端实现数据传输,并维护本采集网络.软件上,设计实现了点对...     

基于“热”节点轮转的无线传感器网络协议

PEGASIS-I协议是为了解决PEGASIS协议中信息传输时延长、网络维护代价大、节点与节点之间存在长链等缺点而提出的一种基于扇形的无线传感器网络协议,但该协议存在根节点能量负载过大、容易死亡的缺点。为了解决该缺点,在PEGASIS-I协议的基础上提出一种基于＂热＂节点轮转的新协议,新协议设计了＂热＂节点轮转机制与＂相似＂节点群择一发送机制。当网络中非叶子节点能量耗损过多时,＂热＂节点轮转机制可将其变成叶子节点,防止其过早死亡。＂相似＂节点群择一发送机制能显著减少网络通信量,进一步延长网络生存时间。Matlab仿真表明：与PEGASIS-I协议相比,新协议有效延长了网络生存时间。     

基于SimpliciTI协议的无线自组织网络系统设计

SimpliciTI协议是TI推出的针对简单小型RF网络的专有低功耗RF协议。采用SimpliciTI网络协议,设计了一种无线自组织网络系统。该系统采用CC430F5137作为微处理器,配合其内部集成的CC1101无线收发器以及一些基本接口电路构成节点硬件系统。网络系统包括中心节点、路由节点和终端节点,分别对SimpliciTI网络协议及其拓扑结构进行了分析,并在此基础上进行软件设计,最终实现了基于SimpliciTI网络协议的串状网络通信系统。     

基于PEGASIS的无线传感器网络路由协议改进

传感器信息系统能量高效聚集（PEGASIS）协议是无线传感器网络中经典的分簇协议,由于实现简单得以广泛应用,但该协议中头节点的轮流当选策略和网络按照贪心算法成链的方法容易导致整个网络的能量消耗不均匀、节点死亡时间较早、网络延迟较大等问题。提出一种基于PEGASIS的剩余能量距离分区（PEGASIS-REDP）协议,在网络建立连接阶段对整个网络区域进行分区优化,在节点密度不变的情况下缩短差链距离。在头节点选取阶段,将节点剩余能量、区域内平均能量、距离基站的距离等多个因素作为判断头节点当选的条件,大幅减少头节点的更换次数。借助MATLAB软件仿真出PEGASIS-REDP协议建立网络的过程、在不同轮数下节点存活情况和头节点的选取情况,并在相同的实验条件下,针对不同路由协议在网络延迟、能量损耗和生命周期方面进行对比分析。实验结果表明,PEGASIS-REDP协议的网络生命周期相比于PEGASIS协议延长了19.6%,在均衡网络能耗和降低网络延时方面表现更好。     

基于地址解析的网络节点数据防攻击协议仿真

网络节点受到攻击产生数据泄漏,需要进行防攻击协议设计,提出一种基于地址解析的网络节点数据防攻击协议。设计网络节点分布模型及信道解析模型,采用网络节点链路均衡配置方法设计数据转发控制协议,分布网络节点并部署最优节点。进行节点输出信道的波特间隔均衡控制,构建网络链路转发的信道调制模型,实现地址解析优化下的攻击特征提取,根据地址解析结果,实现对动态无线传感网络的攻击节点的快速定位和攻击检测。仿真结果表明,采用该方法进行网络节点数据防攻击协议设计,提高了节点的数据包转发能力和吞吐量,网络节点数据安全传输性能较好,抗攻击能力较强,提高了网络的安全性。     

基于J1939协议的重型卡车CAN总线应用研究

CAN总线的应用体现了电控系统优势,优化了整车性能.在某一自主研发的重型卡车上应用了CAN总线,采用J1939协议.连接发动机、ABS、组合仪表以及安全气囊,通过网络进行控制和信息交流,大大的提升了整车性能.通过对J1939协议的研究,对各节点的发送报文进行了定义.通过对ABS/ASR的控制过程的研究确定其同发动机通讯的控制时序和报文发送的数据.同时结合开发流程设计了三个步骤的测试方法.     

基于模糊控制的低能耗分簇协议

能耗是影响无线传感器网络生命周期的关键,具有低能耗的无线传感器网络是业界所期望的。现有的几个网络分簇协议能在一定程度上解决和改善网络能耗问题。如LEACH协议能在一定程度上延长网络生命周期,但网络环境的可变性以及实际环境中有诸多不可估计的因素,LEACH协议就没考虑当前节点剩余能量和节点分布情况等问题。提出的基于模糊控制的低能耗分簇协议LECP-FC能较好地解决环境可变等不可估计的问题,在簇头选取的过程中着重考虑了能量、节点度、节点中心度、距离、侦听密度等因子。经过网络结构配置和仿真,其结果表明网络工作效率得到很大程度上的提高。     

基于权重的NPCHS-Leach协议簇头选取策略优化研究

Leach协议的提出很大程度上延长了网络的生命周期,但簇头的选取并未考虑当前节点剩余能量和节点分布情况,导致网络能量消耗不平衡。改进的簇头选择协议NCHS-Leach（Novel Cluster Head Selecting Leach）存在没有考虑节点当选簇头次数以及节点距离基站的距离等问题。据此,该文提出了改进协议—基于权值的簇头选取NPCHS-Leach（Novel Power Clus?ter Head Selecting Leach）协议,在选取簇头节点时综合考虑节点的剩余能量、距离、节点成为簇头的次数以及侦听密度,优化簇头节点选取策略延长网络生命周期。通过MATLAB工具软件随机建立的网络拓扑模拟NPCHS-Leach协议、Leach协议以及NCHS-Leach协议的运行,其仿真结果表明该协议比NCHS-Leach协议延长网络生命周期40~50％。