无线传感器网络分簇拓扑的覆盖区域节点调度优化算法研究

利用区域分割的方法建立了一种覆盖区域冗余节点的优化调度机制,实现对完全覆盖区域内冗余节点的休眠调度,并将该机制引入无线传感器网络的分簇结构中,提出一种基于分簇拓扑的节点调度优化算法。算法通过控制簇内冗余节点进行休眠,减少簇首的数据通信量和簇成员中工作的冗余节点个数,降低了网络能耗。仿真结果表明,与未考虑冗余节点休眠调度的分簇算法相比,该算法有效提高了网络能量利用率,延长了网络生命期。     

基于分区的能耗均衡路由协议

为了均衡无线传感器网络的节点能耗,增强网络稳定性,设计并实现了一种基于分区的能耗均衡路由协议.该协议设计了一种优化的分区算法,将节点基于分区划分而形成簇,解决了先前协议中簇的个数和分布的随机性问题;在选举簇首时,综合考虑了节点剩余能量、簇内节点能耗均衡、簇内部总能耗三个方面,采用三级簇首选择机制,选择的簇首既能均衡节点能耗,又可以降低簇群总能量消耗;在数据转发时,普通节点选择距离最近的簇首,在不超过通信距离阀值时,簇首可以隔层选择下一跳簇首,有利于缓解无线传感器网络的"热区效应".仿真结果表明:相比MEET和DREEM-ME路由协议,该协议能更好地均衡节点能耗、增强网络稳定性、改善网络服务质量.     

异构无线传感器网络的基础层MAC协议设计

多跳分层异构无线传感器网络(WSN)包含周期性短数据和明显方向性数据流,根据该特点,设计一种异构传感器网络基础层MAC协议(GFN-MAC),以均衡降低基础层的能量消耗和时延.异构无线传感器网络基础层在分簇时使用CSMA协议,完成分簇后节点运行GFN-MAC协议,利用交错的周期倍增同步休眠调度模式,使不同层节点运行不同频率的激活/休眠周期.仿真结果表明,与完全同步和交错同步调度方案相比,GEN-MAC的通信时延和系统能耗较低,吞吐量较高.     

低概率事件场景的无线传感器网络构建

低概率事件场景,静态部署的小规模监测网络是较为常见的一类无线传感器应用网络.针对这一类无线传感器网络的特点,从拓扑控制角度出发,基于分层分簇思想,提出了一种固定分簇层次型网络构建方法.该方法采用固定分簇有效节省了一般周期性动态分簇聚类大量能耗,簇内成员节点基于事件概率预测的休眠调度更进一步降低了网络能耗;簇头在簇内的轮换实现了网络能耗均衡;功率控制建立了可靠的多跳路由.仿真性能分析表明:该方法节能效果明显,实施简单,易于应用推广.     

一种基于调度的分簇无线传感器网络簇首选择策略

针对无线传感器网络中簇首更换出现的各节点均参与竞争而引起能耗较大的现象,提出了一种基于调度的无线传感器网络簇首选择策略.该策略将各节点分为簇首节点、成员节点和调度节点三种类型,在簇运行阶段,调度节点对各簇中簇首节点和成员节点的能量进行实时监测;在簇首更换阶段,由调度节点根据监测的结果指定相应的簇首节点,从而减少了簇首更换阶段各节点均参与簇首竞争而引起的能量消耗.最后进行了仿真实验与对比,实验结果表明改进的簇首选择策略能够有效地改进网络性能,延长网络生命周期.     

无线传感器网络通信半径动态调整的能耗均衡策略*

针对无线传感器网络中分簇算法采用多跳通信方式时,靠近汇聚节点的簇首节点由于转发大量数据而导致自身能量消耗过快且易失效,从而造成网络分割,形成"热区"问题,提出了一种无线传感器网络通信半径动态调整的能耗均衡策略.该算法将传感器网络合理分区,通过动态调整分区通信半径选择能耗均衡的簇结构.仿真实验表明该算法可以把能量均衡地分摊到网络的各个节点,并具有较高的能耗效率,延长了网络寿命,减缓了网络的"热区"问题,性能优于HEED算法.     

基于簇首移动的无线传感器网络路由算法

以往的无线传感器网络分簇算法中,簇首位置固定无法移动,缺乏针对网络实时变化的灵活性,在均衡网络节点能量消耗的问题上存在着缺陷。鉴于此,提出一种簇首移动的无线传感器网络路由算法（MCHCA）。MCHCA算法将簇首设置为移动节点,通过网络区域大小及节点传输半径确定合理的移动簇首数目;根据簇内成员的位置坐标和剩余能量的信息,确定簇首每轮所需移动到的最佳位置;移动簇首收集簇内成员的数据并将其融合,传递给Sink节点。仿真结果表明,该算法可以有效地均衡网络节点负载的能耗,提高了网络的生命周期。     

一种能耗均衡的WSNs层次路由协议研究

针对无线传感器网络(WSNs)的数据传输问题,提出一种能耗均衡的层次路由协议,根据节点与Sink节点的最短跳数将网络划分为规模不同的簇,利用簇规模的不同,抵消数据转发所消耗的能量,实现整个网络的能耗均衡,利用虚拟力原理构建簇,最后提出了簇首多跳传输方法,实现簇首间能耗均衡。实验结果表明:提出的路由协议与LEACH协议相比传感器网络节点剩余能量方差降低了55. 5%,大幅延长了传感器网络生存时间。     

优化分簇的无线传感器网络路由算法

延长传感器网络的生存周期,降低网络节点的能耗成为无线传感器网络(WSN)研究的关键.由于无线传感器网络能量有限,针对LEACH算法中簇首分布不均、簇首数目偏离最优值等对网络能耗的影响,提出了一种同时考虑节点剩余能量、最优簇数和簇首分布状况来选择簇首的算法EBCS-LEACH.新算法使簇首数目为最佳,以满足能量阈值的节点才能当选为簇首和对簇首的分布进行了相应调整.仿真结果表明,EBCS-LEACH算法延长了网络的生存周期,相比LEACH算法生命周期延长19.5％,同时能耗也更加均衡.     

一种改进的无线传感器网络LEACH协议及仿真

针对无线传感器网络经典LEACH协议中簇首数目选择及通信方面的不足,提出一种改进的M-LEACH算法,对如何动态确定最优簇数目进行了研究,分析了影响最优簇数目的因素,推导出了最优簇首比例公式,同时给出了一种能量均衡的无线传感器网络分簇路由算法。仿真实验结果表明,与经典LEACH协议相比,运行M-LEACH协议后能够减少网络能耗和均衡网络能耗,延长网络的生命周期。     

一种无线多媒体传感器网络仿真器设计方案

无线多媒体传感器网络扩展了传统无线传感器网络的应用范围,延伸了人们感知世界的物理空间,其在军事、民用、商业等诸多领域都具有十分广阔的应用前景。网络仿真技术作为传感器网络研究的基础,在这个快速发展的研究领域逐步成为测试新网络应用与验证新协议算法的通用方法。无线多媒体传感器网络虽已成为当前研究热点,但适于其个性特征的仿真实验工具仍然滞后。分析了无线传感器网络仿真技术,针对现有仿真实验工具的缺陷与不足,结合仿真无线多媒体传感器网络时所遇到的新问题,提出了一种无线多媒体传感网络仿真器的设计方案,并给出了该方案关键部分的实现框架。     

基于异构节点的全视角强栅栏覆盖的研究*

覆盖问题始终是无线多媒体传感器网络（WMSN）中研究的重要领域。为了实现对被监测区域的全方位覆盖,以及能够捕捉到进入该区域目标的有效信息,同时尽可能延长网络寿命,提出了一种基于异构节点的全视角强栅栏覆盖模型,借助红外线传感器辅助相机传感器节点完成对一个指定区域的监测。在研究过程中,受到了分治策略的启发,将目标区域分为若干正三角形网格,采用唤醒机制有效节约网络能量。仿真实验表明：该模型能够通过消耗较少的能量,实现对一个区域的覆盖监测,延长了网络寿命。     

Progressive Transfer Learning-based Deep Q Network for DDOS Defence in WSN

In The Wireless Multimedia Sensor Network (WNSMs) have achieved popularity among diverse communities as a result of technological breakthroughs in sensor and current gadgets. By utilising portable technologies, it achieves solid and significant results in wireless communication, media transfer, and digital transmission. Sensor nodes have been used in agriculture and industry to detect characteristics such as temperature, moisture content, and other environmental conditions in recent decades. WNSMs have also made apps easier to use by giving devices self-governing access to send and process data connected with appropriate audio and video information. Many video sensor network studies focus on lowering power consumption and increasing transmission capacity, but the main demand is data reliability. Because of the obstacles in the sensor nodes, WMSN is subjected to a variety of attacks, including Denial of Service (DoS) attacks. Deep Convolutional Neural Network is designed with the state-action relationship mapping which is used to identify the DDOS Attackers present in the Wireless Sensor Networks for Smart Agriculture. The Proposed work it performs the data collection about the traffic conditions and identifies the deviation between the network conditions such as packet loss due to network congestion and the presence of attackers in the network. It reduces the attacker detection delay and improves the detection accuracy. In order to protect the network against DoS assaults, an improved machine learning technique must be offered. An efficient Deep Neural Network approach is provided for detecting DoS in WMSN. The required parameters are selected using an adaptive particle swarm optimization technique. The ratio of packet transmission, energy consumption, latency, network length, and throughput will be used to evaluate the approach’s efficiency.     

一种WSN的传感器管理结构及仿真分析

无线传感器网络的传感器节点能量十分有限,且数量巨大,因而传统的传感器管理方法不再适用于无线传感器网络。针对无线传感器网络提出了一个分层的传感器管理结构,将网络的传感器管理分为最高层-簇间传感器管理、中间层-簇内传感器管理和最低层-单个传感器管理,并在最低层对传感器节点实现了采样间隔的自适应,仿真结果表明在保证一定跟踪精度的条件下,大大节省了传感器节点的能量。     

基于MSR局部多径的QoS路由算法

无线多媒体传感网络（WMSN）QoS路由研究的普遍思路是通过增加网络控制负载以保障服务质量（QoS）。针对该思路中网络效率低的缺陷,提出一种应用于Mesh结构WMSN中的,基于局部多径策略的QoS路由算法（PQMSR）。该算法在保障QoS的前提下,参考多径源路由（Multipath Source Routing,MSR）算法,通过局部多径策略和携带QoS信息的IP包头来降低网络控制负载。NS-3网络模拟实验结果表明,该算法能够在保证较高传输成功率的同时,降低网络负载和网络延时。     

WSN中基于能量的分布式覆盖控制算法

针对无线传感器网络中节点密度过大、节点剩余能量不均等问题,设计一种基于节点剩余能量的分布式覆盖控制算法,基于概率覆盖模型,按目标区域内节点剩余能量从小到大的顺序,依次通过计算各个节点的区域覆盖概率判定其冗余性,并使冗余节点转入休眠状态。仿真结果表明,该算法能有效降低网络中节点冗余度,延长网络生存时间。     

传感器网络中一种新的基于能量的分簇算法

传感器网络节点大部分采用电池供电,致使节点能量非常有限。为了节省能量进而延长网络寿命,文中提出了一种新的簇头选择算法EBC,EBC算法除了能够在局部网络内完成数据采集和数据处理外,还能够形成由簇头和网关节点组成的骨干网并完成整个网络通信。通过在Mambo节点上的实验证明,该算法能够有效地均衡整个网络的能量,并很好地应用于实际的传感器网络中。     

DAI based wireless sensor network for multimedia applications

In Wireless Multimedia Sensor Network (WMSN), the time critical and delay sensitive applications like video, audio, image demands high bandwidth and transmission resources. The provision of Cognitive Radio (CR) can effectively utilize the available spectrum in the most appropriate way to provide high bandwidth in the Wireless Sensor Network (WSN) environment as Cognitive Radio sensor network (CRSN). The CR features are applicable in WMSN paradigm with required changes in transmission parameter for bandwidth hungry multimedia applications. In this paper, we propose an approach for setting up a cost-efficient and higher data rates communication in Wireless Multimedia Cognitive Radio Sensor Network (WMCRSN). The process analyses power allocation for sensor nodes by dynamic channel modelling and allocates power using multi-agent based Distributed Artificial Intelligence (DAI) in WMCRSN applications. The novelty in the approach lies in analyzing the real-time spectrum sensing outputs system for high data rate wireless multimedia applications. The DAI makes the process of power allocation in a smart way for having low latency based intra and inter cluster communication between sensor nodes. The performance parameters of the network, i.e. probability of detection and false alarm with the modelled error rates are presented. The mathematical analysis and simulation results justifies the feasibility and merits of the proposed method over conventional methods.

     

基于锚节点动态选择和调整的传感器网络定位

随着无线传感器网络的研究,无线传感器网络的定位已经成为非常重要的研究内容。提出基于锚节点动态选择和调整的定位方法。它首先通过传感器智能节点发射功率的控制动态地选择最优的三个锚节点,在把接收到的信号强度(RSSI)转化成估算距离之后,提取最精确的两个距离,最后根据锚节点坐标转移的方法来对节点进行定位。实验证明此优化手段可以显著改善定位精度,具有较好的抗干扰能力。     

一种适用于WMSNs的分布式图像压缩算法

为了克服无线多媒体传感器网络（WMSNs）中单个节点存储、处理能力和能量严重受限的问题,在研究双正交叠式变换（LBT）的基础上,提出了一种适用于无线多媒体传感器网络的基于LBT变换的分布式图像压缩算法。仿真结果表明,该算法具有低存储、低处理需求和极低能耗的特点,在传感器节点部署较为密集的情况下能成倍地提高网络生命周期。