一种能量有效的自适应WSN时间同步算法

针对现有时间同步算法存在能量开销大、同步频次高等问题,提出了一种能量有效的自适应WSN时间同步算法。该算法基于簇状网络拓扑结构并分为两个阶段。同步阶段:簇头与簇成员节点分别采用SR主动消息交换机制与RO被动监听捎带机制实现与参考节点的同步,并通过最大似然估计修正节点时钟相偏、频偏提高同步精度。重同步周期调整阶段:簇头估计簇同步误差,并动态调整簇重同步周期,优化节点间同步分组数,降低同步开销。仿真结果表明,该算法同步精度可达19.5μs,较PBS算法提高18.2μs,且在单轮次同步分组数为15时能耗最低,具有较好的能量有效性。     

无线传感器网络时变充电和动态数据路由算法研究

利用无线充电设备周期地为无线传感器节点进行充电,可使传感器节点持续工作,解决无线传感器网络能量问题,但需设计合适的节点充电方案和网络路由方案。以无线充电设备驻站比最大化为优化目标,依次提出了充电及网络路由方案的连续时变模型、离散N+1阶段非线性模型及可解的离散N+1阶段线性模型,在证明模型合理性后最终求解。结论给出了具体网络的最优充电和路由策略。     

WSAN二次分簇架构模型中实时路由策略研究

为解决无线传感器／执行器网络受到干扰导致实时性降低的问题,提出基于节点间数据传输成功率的实时分簇路由协议（RCRPSR）。通过节点一次成簇、节点二次成簇、执行器节点到sink节点路由选择,选择数据传输成功率较高的路径传输数据,降低传输失败的概率,减少数据传输时延,提高网络实时性,同时使用二次分簇架构,划分了3层网络和3种不同功能的节点,使不同功能的节点采用不同的发射功率,在保证网络连通性的同时减少能量消耗,延长了网络寿命。仿真结果表明,在网络中数据传输成功率下降时,相比传统协议,采用RCRPSR协议传输时延降低2—5倍。     

基于位置的井下移动通信网络无缝切换机制

为实现矿井机车无人驾驶系统,必须解决机车在矿井巷道轨旁AP之间的切换时延问题。典型的切换过程包括MAC层切换和网络层切换,其中MAC层切换包括扫描、认证和重关联3个阶段,其中扫描阶段占切换时延的90%以上,传统的切换机制采用全扫描方式,时延较高,难以满足实时性应用对切换时延的要求。由于AP位置固定且机车的位置可通过定位算法获取到,因此提出基于位置的无缝切换机制,该机制在非连续多个AP出现故障情况下,根据建立的AP信息链表,都能保证机车在确定的位置选择合适的AP进行MAC层切换,在MAC层切换的同时根据网络路由的需要进行网络层切换过程。通过仿真验证表明该切换机制能够降低切换时延60%以上,实现机车在轨旁AP之间的切换延时满足实时系统对时延的要求,实现无缝切换。     

家庭多媒体网络中的WUSB技术研究

多媒体设备的无线组网是实现智能家居必须解决的问题.本文分析了家庭无线多媒体网络的特点,对比分析了WUSB技术的优点;提出基于WUSB的家庭多媒体网络设计方案,并研究了相应的关键问题.该方案容易实现,具有很高的安全性和抗干扰能力.     

车载自组织网络中基于连接时长的RSU部署方案

针对目前城市场景下车载自组织网络中的RSU部署问题,提出了一种基于连接时长的RSU部署方案.该方案在RSU数量受限的情况下,以保证通信连接时长为前提,以最大化服务车辆数目为目的,将部署问题建模成最大覆盖问题,设计了二进制粒子群算法进行求解,并结合真实的北京市路网地图和出租车GPS数据进行仿真实验.仿真结果表明,该算法是收敛、稳定及可行的,相比贪心算法,该算法求得的部署方案能为更多的车辆提供持续性的网络服务.     

一种基于规则的语言的公理语义

为了准确描述离散事件控制系统对象之间的逻辑关系和编写控制程序,提出了一种基于规则的语言——逻辑规则描述语言（LRDL）。用EBNF给出了LRDL的语法定义,基于Hoare逻辑的公理系统,形式化地给出并证明了LRDL的公理语义,为用LRDL编写的程序的正确性证明提供了理论依据。     

多包接收无线传感器网络的跨层优化策略研究

多包接收能有效提高无线传感器网络的网络吞吐量,但由于该思想在物理层实现的复杂性,决定了在上层难以建立充分发挥多包接收性能的最优传输方案。本文根据基于信噪比的物理层数据发送模型,通过研究可同时传输数据的节点集合,建立了链路层的分时传输模型。为了使该模型可在多项式时间内求解,提出了最大可行集合的概念,减少了求解的时间和空间复杂度,最终提出基于多包接收的无线传感器网络跨层优化策略。仿真显示,采用该策略后数据传输速率比传统方案提高了1倍。     

面向XML的Web数据模型研究

在Web信息集成系统中，为解决数据源之间数据模型的异构性，提供一个有效的公共数据模型是一个常用的解决方法．在分析两种半结构化数据模型OEM和OIM的基础上，针对OEM模型表达XML文档存在的缺陷，将OIM的有向图结构与XML语言的相关特性相结合．提出了一种面向XML的公共数据模型XCDM．并补充了OIM对象代数的六种代数操作，XCDM充分考虑了XML语法表达的灵活性，可以为用户提供多级视图，完全符合公共数据模型的几点准则。     

WSN中基于多波束转换天线的网络拓扑控制算法

针对 WSN 中节点分布不均问题,提出采用区域划分策略基于多波束转换天线的网络拓扑控制算法SRADTC.算法通过关键邻居节点数将网络划分为若干个相互重叠的稀疏区域和稠密区域,稀疏区域按最小生成树算法进行拓扑控制,稠密区域按K邻居拓扑控制算法进行拓扑控制.用有边界的Pareto分布建模节点分布,仿真表明：SRADTC算法在保证网络连通性的同时,相比传统拓扑控制算法提高了网络的性能.