基于Zigbee技术的机坪动目标监控网络能量优化方法研究

针对机坪动目标监测网络在天津机场现场应用测试中暴露的能量损失相关问题,在原有网络MAC层协议基础上,提出了一种基于网络数据分类处理思想的网络节点自适应能量优化机制,对网络原有的CSMA/CA算法、ACK帧、数据碰撞等方面做了调整。进行了数学建模和数据分析,验证了模型的正确性;同时利用OPNET软件建立场景进行网络仿真,仿真结果表明优化后的网络在网络生命周期、吞吐量等指标方面均优于原有的网络,较好地解决了系统在现场应用中暴露的能量问题。     

民航机场特种车辆监控网络MAC层节能设计

针对机场特种车辆监控系统在现场测试中能量消耗快所造成的定位计算精度和实时性下降等问题,在原有网络MAC层基础上,提出了一种基于网络环境、电池和车辆状态监测的对超帧占空比动态控制的网络能量优化方法,是一种闭环控制.利用OPNET软件建立场景进行网络仿真,结果表明,基于此方法设计的网络协议较原MAC协议在延长网络生命周期、优化网络性能方面都有显著提高,解决了实际应用问题.     

一种应用于机场廊桥监控网络的路由算法

针对民航机场廊桥监控网络在机场停机坪现场测试中暴露的网络节点过早死亡、网络生命周期短的问题,对该系统无线网络架构中路由层算法进行优化,采用基于剩余能量和位置的改进LEACH算法,根据网络环境的因素综合考虑节点剩余能量、网络平均剩余能量以及节点位置,分步选出最优簇头,同时,采用能量估算方法确定网络平均剩余能量,达到均衡网络能耗且延长网络生命周期的目的.最终利用Matlab软件对民航机场廊桥监控管理系统建模仿真,仿真结果表明：提出的算法比网络原有路由层LEACH算法在均衡网络能耗和提高网络生命周期上均具有优越性.     

基于物联网的机场桥载设备监控网络优化设计

针对民航桥载设备监控管理系统BLEMAS在机场停机坪现场测试中暴露的网络延迟问题,对该系统物联网架构中M AC层的碰撞退避算法进行优化。采用改进截断二指数退避算法ITBEB ,根据网络环境的多方面因素,对CSM A／CA的退避指数BE进行动态调节,使网络节点合理设置随机退避时间,减少退避饱和,充分利用空闲信道,达到数据快速传输的目的。利用OPNET软件对BLEMAS建模仿真,仿真结果表明,相比系统原有MAC层退避方法BEB ,ITBEB算法在网络时延和吞吐量等网络性能上均具有优越性。     

一种基于能量和位置的LEACH协议优化

由于传感器节点电池能量有限,研究在无线传感器网络中节能是关键问题。根据经典的LEACH协议,提出了一种新型的簇首选择机制,算法通过加权思想综合考虑了节点的剩余能量和地理位置参数来优化簇首的选择。权衡考虑能量负载平衡和网络生存时间之间的关系,以得到较为理想的加权因子。针对网络节点初始能量分布均衡与否,用ns2进行仿真,证明算法可收集更多的现场数据,并有效地延长了网络生存周期,仿真结果表明改进后的协议适合在初始节点能量不均衡的网络中应用,节能效果明显。     

基于NS3的水下LEER协议优化与分析

水下无线传感器网络作为无线传感器网络在水下的应用扩展,成为当今研究的热点。在水下通信中能量补给困难、能量均衡性差、网络生存周期短的问题依然没有得到解决。为了提高水下无线传感器网络数据交付率,延长网络生存期,设计一种适用于水下拓扑动态变化、能量均衡性高的路由协议极为重要。基于层级节能的路由（LEER）协议有效解决了路由空旷问题。优化后的LEER协议采用多sink的拓扑,从单跳延迟、剩余能量、节点密度以及水下节点发生移动层级随之更新的角度,提出基于NS3的水下LEER协议能量均衡优化策略。仿真结果表明,优化后的LEER协议在能量均衡性、数据交付率和适应动态拓扑等方面均优于LEER协议。     

基于SECI模型的网络数据挖掘系统优化设计

针对原有网络数据挖掘系统精准度低的问题,笔者提出基于SECI模型的网络数据挖掘系统优化设计。优化系统硬件中的网络数据采集器、网络数据预处理器等,提高了系统硬件设备的运行效率;在系统软件技术方面,以SECI模型为理论指导,在原有数据挖掘算法的基础上对其进行优化,提高了系统挖掘结果的精准度,以此实现了对网络数据挖掘系统的优化设计。经实验证明,优化后的系统挖掘结果的精准度得到了有效提高。     

一种无线传感器网络蚁群优化路由算法

如何在资源受限的无线传感器网络中进行高效的数据路由是无线传感器网络研究的热点之一.将蚁群优化算法(ACO)应用于无线传感器网络的路由,提出一种无线传感器网络蚁群优化路由算法.该算法利用蚁群的自组织、自适应和动态寻优能力进行网络优化路径的建立与维护,采用Stigmergy的概念来减少控制信息的流量,以实现网络数据的高效传输.仿真分析表明,该算法和DD算法相比在传输延时方面性能相当,在路由代价方面效果显著.另外,该算法还具有可靠性高、适应性强等优点,并能够根据需要实现网络的拥堵控制和能量均衡等综合优化.     

环境能量驱动的无线传感器节点数据传输优化机制

将环境能量收集模块引入无线传感器网络,可以有效改善网络的使用寿命,但是能量的随时补充也给原有的能量管理策略带来了巨大挑战.针对单个环境能量驱动节点在数据序列已经到达的情况下,研究了优化的数据传输策略,采用内罚函数法优化传输过程,使得固定时间内节点传输的数据量最大.理论分析及仿真结果表明,当各个时刻节点的传输功率比较接近时会获得最大的数据传输量;当实际节点获得最大数据传输时节点的传输功率随时间呈增大趋势.     

一种节能的无线传感器网络路由协议的设计与实现

在无线传感器网络的路由协议中,基于簇的路由协议在拓扑管理、能量利用、数据融合等方面具有优势。本文针对目前已有协议能量消耗大、网络寿命短等问题,提出了一种能量感知的基于分布式簇算法的无线传感器网络协议EA-HEED。此协议改进了分布式的簇头选举算法,分配时分复用时隙并在簇头节点建立一棵路由树,从而提高簇头选举效率;设计了休眠冗余节点的簇内活动节点调度算法,减少能耗;采用考虑节点能量和节点与基站距离的簇头节点组织路由树方法、最小化网络开销以及能量负载平衡方法,优化路由协议,有效延长网络寿命。仿真结果表明,与LEACH和HEED协议相比,EAHEED协议可以进一步延长网络寿命。