与下一代Internet融合的WSN协议与应用研究

无线传感器网络(WSN)的技术及应用是当前研究热点之一,针对下一代互联网的IPv6协议及技术必然对WSN的设计与应用产生较大影响。本文分析了无线传感器网络与IPv6的特点及关系,提出了IPv6协议在无线传感网络设计过程中的关键技术及设计思路,对未来WSN的设计开发有一定的指导作用。     

6LoWPAN无线心电传感网络架构与RPL优化仿真

阐述了通过心电采集节点、6LoWPAN边界路由器构建无线传感网络,实现了无线传感器网络(WSN)与IPV6网络之间的通信;针对RPI网络协议中的Trickle算法机制导致选择次优链路,影响网络路由的可靠性和稳定性问题,提出了优化方案;开展了仿真测试和优化后的网络性能指标分析;测试结果和分析表明,6LoWPAN无线传感网络不仅可以完成WSN与外部IPv6网络之间的连接承载数据收发,并且在对Trickle算法优化之后,对提高网络性能有较高影响.     

面向黑河无线传感网络观测数据的质量控制方法研究

“黑河流域生态水文传感器网络”试验是无线传感器网络技术在近地表观测领域的一次成功应用,通过分析该试验所采集的观测数据的特点,首次给出WSN数据的质量元素的规范内容,并设计出每种质量元素的判定算法,用于解决WSN数据的质量控制问题。之后提供了两个评价实例,其结果表明将这些质量元素判定算法应用到黑河观测数据自动综汇系统中,能够高效、合理地完成“黑河流域生态水文传感器网络”野外观测数据的质量控制工作。     

基于6LoWPAN的无线传感网络网关设计与实现

无线传感器网络(WSN)是基于IEEE802.15.4标准的一个无线多跳网络协议标准,它本身并不支持IPv6协议。为了整合WSN和IPv6网络来实现异构WSN之间的互联,6LoWPAN定义了如何在IEEE802.15.4网络上传输IPv6报文,但这并不支持WSN节点和IP网络设备的端到端互连。本设计的网关可以实现WSN网络和IPv6主机之间通过IPv6协议进行实时交互操作。通过实验证明本网关可以实现不同WSN网络节点和IPv6主机之间的通信,允许IPv6主机读取WSN节点数据并触发相应的动作。     

基于IPv6的无线传感器网络接入设计*

无线传感器网络(WSN)与现有网络基础结合是WSN研究中必须解决的技术问题之一。在IPv6协议下,提出了一种大规模无线传感器网络接入国际互联网方式。本接入方式以数据应用为中心,按地理位置为无线传感器网络映射IPv6地址,由此设计了一种基于地理位置信息的顺时针逐格CGRP路由协议,并通过仿真实验分析协议的稳定性和路由分组传输成功率,最后阐述了以网关为路由接口的无线传感器网络与Internet通信机制。该接入方式既能根据IP对无线传感器网络寻址,又能降低无线传感器网络全IP化带来的高额开销,符合无线传感器应用     

适用于大规模无线传感器网的流量优化系统设计

针对大规模无线传感器网络(WSN)流量随访问者数量增加而上升的问题,设计并实现了一种适用于构建大型WSN并降低系统流量的应用系统框架。系统采用IPv6和低功耗无线个域网的IPv6技术(6LoWPAN)搭建大规模WSN,使用消息队列遥测传输(MQTT)协议和针对WSN设计的消息队列遥测传输(MQTT-SN)协议在应用层搭建了连接WSN和传统互联网的发布/订阅结构。实验结果显示,当系统中存在5个传感器节点时,与受限应用协议(CoAP)构建的WSN应用系统相比,提出的系统框架的数据流量仅为前者的18%左右。这表明该系统框架可有效地控制访问者增加对WSN流量造成的影响。     

基于CC2430／CC2431的无线传感器数据采集的方案研究与设计

无线传感网络(WSN)集成了计算机、网络、通信、电子等多学科多领域,近年来得到各方广泛关注和研究,其应用也有着广周前景.介绍无线传感器网络的特点,分析比较现有智能交通系统数据采集手段.重点介绍无线传感网络在交通中的应用,分析无线传感网络在交通中应用的可行性,给出系统模拟方案,并对下一步的工作进行了展望.     

基于群树结构的IPv6无线传感器网络的组网及路由协议

如何实现WSN与IP网络的结合是当前的一个热点研究问题。针对IPv6与无线传感器网络相结合的标准全IP方式，研究了无线传感器网络的网络组织、路由以及地址分配方案，提出了基于群树结构的组网、路由以及地址分配方案，实现了IPv6与无线传感器网络的紧密结合，并用NS-2对其性能进行了仿真分析。     

无线传感器网络与IPv6网络的互联通信

设计无线传感器网络（WSN）与IPv6网络无缝互联的通信模型,给出一种传感器地址自动配置算法,实现传感器节点的自动路由寻址。提出一种适用于WSN的IPv6协议裁剪方案,以节省传感器节点的功耗。在实验平台以及仿真环境中实现了该模型,并对其性能进行分析,实验结果证明了该模型的有效性和正确性。     

基于簇的全IP无线传感器网络地址配置方案

为实现无线传感器网络(WSN)与IPv6互联网的全IP通信,提出一种全IP WSN地址配置方案。将WSN分为多个簇,设计分布式IPv6地址配置方案,簇首节点采用有状态地址分配方式并引入接入节点动态树获取IPv6地址,簇成员节点通过无状态地址分配方式从一跳范围内的簇首节点处获取IPv6地址,且仅在本簇范围内进行重复地址检测。仿真结果表明,与6LoWPAN WSN分层地址配置方案相比,该方案的地址配置代价及延迟更小。     

基于SNMP的IPv6无线传感器网络信息管理平台的设计与实现

无线传感器网络(Wireless sensor networks)是随机分布的传感器节点通过分布式协议自组织方式形成的网络,网络管理是保障无线传感器网络稳定、可靠、高效运行的重要条件。讨论研究了现有无线传感器网络管理技术,并结合无线传感器网络的特点和实际需求,在已有IPv6无线传感器网络底层协议及SNMP(简单网络管理协议)的基础上,设计和实现了一个切实可行的符合无线传感器网络特点的节点信息管理平台,以实现用户对无线传感器网络的远程有效管理。     

无线传感器网络上超轻量化的IPv6协议栈

通过研究无线传感器网络中的树型拓扑结构、适配层的功能和IPv6协议，依据6LowPAN草案，对标准IPv6协议进行裁剪。设计并实现了一种应用在无线传感器网络通信节点上的超轻量化的IPv6协议栈，减少了代码空间和降低了协议自身的通信开销，满足了无线传感器网络中通信节点资源极其稀少和低功耗的需要。     

6LoWPAN网络组播通信方案的研究与设计

随着无线传感器网络(WSN)对新应用的需求不断增加,基于IEEE 802.15.4实现IPv6通信的低速无线个人局域网标准6LoWPAN是将WSN接入Internet实现全IP通信的理想解决方案.在此提出了一种基于6LoWPAN网络的组播通信方案,通过自组建M AC地址的方式,对现有的6LoWPAN网络增加了对组播通信...     

无线传感器网络管理综述

作为一种新兴的网络范型,无线传感器网络为我们提供了一种新的监测和控制模型。由于传感器网络自身特性,给网络管理带来许多挑战,传统的网络管理不再适用于无线传感器网络。目前对于传感器网络管理的研究,尚无一个统一的管理标准。文中总结了当前所提出的一些管理系统和框架,并阐述了对IPv6的支持及基于ZigBee的无线传感器网络管理。     

失真容忍无线传感网络中的最优传感器配置研究

研究了一维和二维无线传感器网络(WSN)在空间信号源相关条件下的最优传感器配置方法。WSN通过分布的传感器节点得到与位置相关的测量数据, 然后恢复出具有空间相关性的信号。WSN重建信号的基本准则是使重建信号和原信号在单位区域能量恒定条件下的均方误差(MSE)最小。研究了在具有有限节点的小网络和具有有限节点密度的大网络中传感器节点密度和空间数据相关性对网络性能的影响, 定量分析了各种不同网络参数间的相互作用及其对网络性能的影响。其结果为实用WSN的设计提供了基础。     

一种基于无线传感器网络的目标跟踪调度算法*

基于无线传感器网络的IPv4/IPv6混合组网的视频监控系统的调度算法可以有效地增强视频监控的智能控制功能。在综合考虑无线传感器网络的自身特性和监控系统功能扩展清晰度要求的基础上,对原有的后来先服务调度(LCFS)算法进行改进,并设计和实现了一种简单有效的目标检测和跟踪方案,提出了清晰度最优负载平衡的调度算法(DOLB)。理论分析及实验结果表明,该算法性能明显优于原有的调度算法。     

一种IPv6无线传感器网络以太网接入网关的设计

为了实现将IPv6无线传感器网络接入以太网,在分析现有接入系统不足的基础上设计了一套接入系统.在该系统中,设计并实现了基于嵌入式处理器ATmega128、智能射频芯片CC2420以及网络控制芯片RTL8019的接入网关设备.该设备可以将基于IEEE802.15.4的IPv6无线传感器网络接入以太网.采用模块化设计,引入了硬件抽象层和设备适应层相结合的软件驱动模式.说明了系统中数据与协议转换的基本原理.实验表明通过该设备能够灵活地完成网络间通信,具有应用价值.     

压缩感知的IPv6无线传感网信息隐藏方法

保障隐私数据安全是IPv6无线传感网安全的一个重要研究内容,信息隐藏技术能够利用隐私数据的特点实现数据的不可见性,在隐私安全保护方面发挥着重要作用.针对IPv6无线传感网的特点和数据隐匿性的安全需求,结合压缩感知理论,实现隐秘传输的计算开销集中在资源富裕的汇聚节点端.利用压缩感知,有效地将感知层节点端的计算开销大幅度降低,提出一种适用于IPv6无线传感网环境下的信息隐藏方法.该方法主要包括隐藏密钥的管理、嵌入算法的设计和提取算法的设计,以此为IPv6无线传感网敏感数据的传输提供隐匿性,保障网络中敏感数据的安全性.结果表明,该信息隐藏算法在嵌入过程中,随着敏感数据的增加,通信开销低于25%.