一种新型的WSAN两层协作路由协议

在WSN网络中引入执行器节点构成WSAN网络,并依据WSAN网络特性提出一种新的协作路由协议——基于动态分簇的角度转发路由协议AFRPDC(Angle Forwarding Routing Protocol base on Dynamic Clustering)。AFRPDC协议由2部分算法组成:基于接收信号强度RSSI(Received Signal Strength Indication)的动态分簇算法BRCA(Based on RSSI Dynamic Clustering Algorithm)和角度转发路由协议AFRP(Angle Forwarding Routing Protocol)。BRCA算法保证传感器节点形成较为稳定的拓扑,实现传感器节点与簇头节点的协作;AFRP协议利用簇头节点的角度信息转发事件报告,实现簇头节点与执行器节点的协作通信。仿真结果表明,AFRPDC协议中节点分簇有较好的稳定性,同时AFRPDC较基于链路状态分簇的定向扩散协议DDLSC在降低平均时延和节点能耗方面有更好的表现,可满足WSAN网络对实时性、可靠性和低能耗的要求。     

带执行器节点的无线传感器网络的分簇算法

带执行器节点的无线传感器网络(WSAN)是指在无线传感器网络中加入执行器,传感器用于检测物理环境信息,执行器收集和处理这些检测数据,并作出适当的执行任务。传感器和执行器的协作是WSAN研究的一个重要内容,就此提出了一个动态分簇算法,根据事件发生的实际情况,仅仅对该事件区域分簇,每个簇包括一个执行器节点以及传送数据到该执行器节点的传感器节点。通过这种分簇,可以决定传感器与哪个执行器通信以及路由方式。     

Ad Hoc网络中一种组密钥协商协议

移动Ad Hoc网络是一种新型的移动多跳无线网络。在网络中构建组密钥协商协议时应尽量减少节点的资源开销。该文提出一种新的多层组密钥协商协议,MTKA-ECC协议。该协议在多层组模型结构上,采用椭圆曲线密码体制实施密钥协商和分配,使得节点在密钥协商过程中具有低计算开销与低通信开销的优势。与GDH, TGDH组密钥协商协议相比,该协议有效地降低了节点在密钥协商过程中的计算和通信开销,适用于移动Ad Hoc网络。     

WSN中基于非双线性对的无证书群组密钥协商协议

针对无线传感网(Wireless Sensor Network,WSN)群组密钥协商协议计算开销较大的问题,提出一种基于非双线性对的无证书群组密钥协商协议。在系统初始化阶段,协议通过无证书加密体制的密钥生成中心生成节点部分私钥,各个节点依据秘密值与对应的部分密钥相乘产生私钥;在节点认证阶段,协议基于椭圆曲线上的点乘运算提出节点认证机制,利用节点的部分私钥与具有身份信息的临时公钥进行点乘运算来确定节点的身份信息;在生成会话密钥阶段,通过点乘运算生成会话密钥,以降低节点的计算开销。最后,分析了协议的计算开销和通信开销。结果表明,所提出的群组密钥协商协议能保证群组节点通信的安全性,并有效降低群组节点通信的计算开销。     

大规模Ad hoc网络中一种高效的组密钥协商协议*

移动Ad hoc网络自身的特点决定了该网络中节点资源的有限性,所以在移动Ad hoc网络中构建组密钥协商协议时,应尽量减少节点的资源开销。为了解决这个问题,提出了一种基于分簇-K叉树组模型结构的组密钥协商协议——CKT-ECC协议。该协议在分簇-K叉树组模型结构上,采用椭圆曲线密码体制实施密钥协商和分配,使得节点在密钥协商过程中具有低计算开销和低通信开销的优势。与GDH、TGDH组密钥协商协议相比,本协议有效地降低了节点在密钥协商过程中的计算开销和通信开销,适用于大规模移动Ad hoc网络。     

降低控制开销的太赫兹无线个域网双信道MAC协议

针对现有的太赫兹无线个域网双信道媒体访问控制(Medium Access Control, MAC)协议在节点需要双向通信时采用半双工通信方式和对于已通信过的节点再次通信且位置未发生改变时信息控制开销较大而影响网络性能的问题,提出一种低控制开销的太赫兹无线个域网双信道MAC协议(Low Control Overhead dual-channel MAC protocol, LCO-MAC).LCO-MAC协议通过在通信双方节点同时有向对方发送数据的需求时,采用点对点全双工通信机制通过一次信息控制帧的交互完成信道预约和自适应省略允许发送帧/测试帧机制,降低信息交互过程的控制开销,提高吞吐量来提升网络性能.仿真结果表明,与TAB-MAC协议和EF-MAC协议相比,本文所提出的协议信息控制开销降低了至少12.6%、网络吞吐量和信道利用率提升分别不少于11.3%和12%.     

大规模延迟容忍网络中基于分级身份的认证密钥协商协议

大规模延迟容忍网络具有覆盖范围广、链路间歇性连通及通信时延长等特点, 这使得现有认证密钥协商协议存在系统管理瓶颈及通信时延长等问题。设计了一种适用于大规模延迟容忍网络环境下的认证密钥协商协议, 依赖基于分级身份的密码机制, 通过密钥分级派生, 减少系统管理瓶颈, 同时消除对证书的依赖, 减少协商时延。与现有通用环境下基于分级身份的同类协议相比, 该协议的通信开销及双线性对计算开销较小, 且均为常量, 不受节点层次数影响, 可扩展性更强, 并且具有密钥派生控制功能。最后, 在标准模型下证明了协议的安全性。     

基于代理竞拍网站的同步竞拍技术研究与实现

网络竞拍作为电子商务的一种交易形式,已经发展得十分成熟。人们不再局限于参与本国的网络竞拍,而是越来越多地通过网络参与各国知名竞拍网站的竞拍。由于种种原因,导致跨国度竞拍难以实现,于是出现了代理竞拍网站,而同步竞拍技术是实现代理竞拍网站的核心。提出一种解决问题的网络模型,使用HttpClient抓取竞拍网站页面的数据,保证信息的实时性、减少系统数据库的开销;通过修改优化Web应用测试工具Selenium,服务器端低开销地自动完成在目标竞拍网站出价的操作,从而实现同步竞拍。该模型具有更好的兼容性、通用性和稳定性。     

基于QPSO的WSAN中执行器优化部署研究

为了提高WSAN的工作效率,在量子粒子群算法的基础上,提出一种WSAN中执行器节点的优化部署策略。该策略中多个粒子群在独立搜索解空间的同时,以一定的通信频率共享最优值。仿真结果表明,该部署策略可提高节点的实时覆盖率,并与最新的WSAN部署策略进行了对比。     

生物启发的无线传感执行网络协同方法

本文针对无线传感执行网络(wireless sensor and actor network,WSAN),在昆虫生物种群协作机理的启发下,提出了一种WSAN协同方法,以改善网络传输可靠性、节能与执行效率.首先,针对传感器节点与执行器节点之间的协作,提出以信息传递能耗和剩余能量衡量中继节点选择概率的效能协同机制,以及包含区域中继、影响因子和学习因子3个保障单元的组织协同机制.进而,针对执行器--执行器间的协作,引入学习因子作为组织协同机制中的一个保障单元.最后,给出了算法执行的流程,并通过仿真验证了方法的优越性.仿真结果表明,采用本文提出的协同机制,不但优化了WSAN信息传递路径,而且在执行器节点间协作中选择优势节点参与信息处理和决策,降低了网络能耗,同时提高了网络执行效率.     

基于SAAP的可定制工作流管理系统研究

针对当前工作流管理系统扩展性差，无法满足用户千变万化的定制需求，定义器、工作列表等基础工具无法与引擎的可扩展性能保持同步等问题，文中提出了一种基于简单活动访问协议(Simple Activity Access Protocol，SAAP)的模型框架。此框架用兼容SOAP的SAAP作为统一通讯格式，用已比较成熟的代理技术实现定义器、引擎、工作列表等各模块间的互操作，从而保证了定义器、工作列表和引擎在定制支持上的一致性，并能较好的应用于目前的Internet和Intranet网络环境。     

基于虚拟力的无线传感器与执行器网络测距定位算法

针对无线传感器与执行器网络(WSAN)的传感器节点定位问题,提出了一种基于虚拟力的无线传感器与执行器网络测距定位算法,使用移动的执行器节点替代传统无线传感器网络(WSN)定位算法中的锚节点,并将虚拟力模型引入基于信号到达时间(TOA)的定位算法。该算法在利用虚拟力驱动执行器节点逼近提出定位请求的传感器节点的同时,根据信号传输时间计算节点间的距离完成节点定位。仿真结果表明,提出的定位算法使得节点定位成功率提高20%左右,平均定位时间以及定位开销均小于传统TOA算法,适用于实时性要求高、执行器节点数量较少的场合。     

MPC-based Co-design of Control and Routing for Wireless Sensor and Actuator Networks

A wireless sensor and actuator network (WSAN) is a class of networked control systems. In WSANs, sensors and actuators are located in a distributed way, and communicate to controllers through a wireless communication network such as a multi-hop network. In this paper, we propose a model predictive control (MPC) method for co-design of control and routing of WSANs. MPC is an optimal control strategy based on numerical optimization. The control input is calculated by solving the finite-time optimal control problem at each discrete time. In the proposed method, a WSAN is modeled by a switched linear system. In the finite-time optimal control problem, a control input and a mode corresponding to a communication path are optimized simultaneously. The proposed method is demonstrated by a numerical example.     

JMF消息通信在印刷系统中的应用

为了使印刷制造系统中的设备间能进行即时消息通信,在分析“询问-响应”和“信号”的作业消息格式(JMF)的消息通信基础上,给出基于B/S的计算机集成印刷系统。应用结果表明,通过套接字和简单对象访问协议,该系统能实现双向与单向JMF消息通信。     

基于遗传算法的无线传感器/执行器网络故障检测滤波器设计

为提高无线传感器/执行器网络(WSAN)的可靠性,提出一种基于遗传算法(GA)的WSAN故障检测滤波器的优化设计方法。在系统建模时将无线网络传输延迟对网络控制系统的影响建模为一种系统扰动噪声,将由敏感度和鲁棒性构成的复合优化指标作为故障检测滤波器的优化目标函数,即适应度函数。同时根据优化目标在自动控制系统中的数值特性,选择与之相适应的实数编码、均匀变异和算术交叉等处理方法,以期在加快收敛速度的同时也兼顾计算结果的精确度。所提的优化滤波器设计,不仅能抑制滤波器信号中的噪声分量,而且能放大故障信号。最后,通过Matlab/OMNET++的仿真平台验证了这一设计的有效性。     

利用ETX路由度量的无线Mesh网络协调机会路由协议

针对无线网格网络(wireless mesh network, WMN)中传统路由协议重复传输且频繁运行路由发现过程的问题,提出了基于期望传输次数(expected transmission count, EXT)路由度量的协调机会路由协议。首先,利用无线网络的广播特性寻找拥有最大化吞吐量和最小丢包率的最优路由协议;然后,使用ETX路由度量标记关键问题的计算成本;最后,利用源节点发送的信用和区域成本计算节点的区域,并实现路由发现。仿真结果表明,提出的路由协议在不同参数情况下,平均吞吐量可提高32%,投递率可由10%提高至20%,相比其他几种较新的路由协议,提出的协议在吞吐量、投递率和平均端与端间延迟方面具有更好的性能。     

基于SPVP协议的BGP路由收敛算法

针对Internet域间路由慢收敛问题,提出基于简单路径向量协议(SPVP)的BGP路由收敛算法。分析该算法在4种全接连网络拓扑中的Tdown收敛边界值得出,通过检测域间失效链路的根源节点能有效减少路由收敛时间和更新消息开销。SSFNet仿真结果表明,该算法收敛时间上限为O(d)。     

一种基于双边拍卖的复制优化策略

提出了基于连续双边拍卖协议的复制优化策略，解决数据网格中复制优化策略难以适应数据高度自治性和动态性的问题。首先给出了双边拍卖机制的实现模型，接着给出了分布式的连续双边拍卖协议算法和基于零智慧增强学习的投标策略，最后使用Optorsim对模型和复制优化策略进行仿真。实验结果表明，该复制优化策略与基于单边拍卖的优化策略相比，具有较低的任务运行时间和网络有效占用率,较好的存储和计算资源利用率。     

无线传感器网络中基于拍卖博弈的数据包转发算法

在无线传感器网络中,为了提高能量的利用率和增强数据包转发的可靠性,设计了PFAG（Packet Forwarding Algorithm Based on Auction Game）算法。该算法将数据包转发过程看作一种多阶段拍卖博弈过程,首先,网络中的节点根据拍卖博弈模型中的标价函数给出相应标价,然后基于双方博弈阶段最大化自己收益的原则,源节点可选出最佳的转发节点,从而找出最优的包转发策略。仿真结果表明,PFAG算法可有效的降低和平衡网络能耗,具备传输可靠性高和适应网络规模变化性强的特点。