微网分布式控制多跳无线网络拓扑优化

微网分布式控制系统可采用无线多跳网络实现相邻节点的信息交互.当需要获取各分布式单元状态时,各节点须采用多跳传输的方式,将数据汇集到遥测终端.但在不同通信拓扑条件下多跳传输的延时也不尽相同,不能保证满足电力通信标准的需求.文章以数据传输延时需求为约束,以最小化多跳网络端到端传输延时为目标,研究微网分布式控制系统多跳无线网...     

无线传感器网络MAC层传输性能模型研究

无线传感器网络数学建模是网络传输性能定量分析的有效方法之一。该文在分析IEEE802．15．4标准MAC层无信标模式信道竞争机制的基础上,通过节点缓冲队列状态分析、网络节点状态分析和无线信道状态分析,建立了MAC层网络吞吐率、有效吞吐率、节点通信平均延时和信道冲撞概率的数据传输性能数学模型。采用MATLAB软件和QualNet网络仿真软件对所提出MAC层传输性能分析模型和相应性能参数进行仿真测试。仿真结果表明,所提出的数学模型能较为准确的模拟无线传感器网络MAC层通信性能,为网络通信协议数据传输性能定量分析提供了一种建模分析方法。     

基于WSN的医疗监护系统的设计

针对医疗监护系统的研究现状,设计了一套基于WSN（Wireless Sensor Network,无线传感器网络）的穿戴式医疗监护系统,以较低的成本,实现了低生理、心理负荷下的人体体温、脉搏及姿态等生理信息的获取,同时开发了专用的PC程序,实现了对系统的有效管理,编写了Web应用,实现了系统监测数据的多终端无障碍访问。     

智能电网中无线传感器网络通信链路可靠性置信区间预测

实时准确的无线链路质量预测是保证智能电网厂、站区域通信链路可靠性的必要信息。无线链路质量信噪比时间序列所表现出的非线性和非平稳随机性的叠加是影响预测准确性的主要因素。为此,提出一种通信链路可靠性置信区间预测方法,通过对无线链路质量的信噪比序列近似解耦处理,将其分解为非线性序列和非平稳随机序列,采用小波神经网络建立信噪比非线性序列和非平稳随机方差序列的预测模型,并用预测结果计算通信链路可靠性置信区间上、下界。最后,在实际的智能电网环境中验证了所提出的算法和结果。     

绿色通信下的矿井优化路由算法

随着人类对矿石能源的长期依赖,世界各地都在开采地下矿山,地下开采往往具有一定的危险性,因此许多地下矿山建立了自组织网络,用来管理与获取来自矿工和其他地方的传感器节点的信息。例如矿工位置、巷道环境参数等,在矿难发生时可以及时地对矿工采取救援措施。由于移动传感器节点的电源采用具有容量限制的电池供给,因此基于绿色通信的井下网络是降低网络能耗和延长其寿命的有效方法。为了减少网络的能量消耗,应考虑所有对生命周期有负面影响的因素。研究中引入了度约束最小生成树,以考虑所有异构因素,并为下一步评估分配权重。然后,引入遗传算法对网络中的传感器节点进行分簇,并根据若干异构因素来平衡能量消耗。基于仿真结果的比较,优化路由算法用于地下矿山绿色通信可以有效降低网络能耗,延长网络寿命。     

基于图卷积网络的微电网拓扑辨识

微电网控制器需要及时获取正确的网络拓扑结构,以调整其控制策略,保证微电网稳定安全运行。针对现有电网拓扑辨识方法中辨识准确度低和实时性差的问题,文中提出了一种基于图卷积网络的微电网拓扑辨识方法。首先,将微电网拓扑抽象成线图。然后,根据微电网拓扑的节点特征提取微电网线路的边特征,作为线图的节点特征。进而,利用抽象后线图的邻接矩阵和节点特征训练图卷积网络,得到微电网拓扑辨识模型。最后,通过实验数据验证了所提拓扑辨识方法的有效性。     

基于AMC的可伸缩视频多播中调制编码方案分配

受限于频谱资源有限性以及无线链路质量差异性,有效的编码调制方案成为视频多播中亟需考虑的关键问题,选择先进的信源编码以及自适应编码调制技术能够有效降低信道差异造成的影响。提出一种适用于带宽无线网络的分层视频多播传输策略。该策略将自适应调制编码(AMC)与可伸缩视频编码(SVC)相结合,首先将系统效用函数表示为与用户接收速率相关的通用效用函数,通过使用平均分配方法为多播视频流分配一定的无线资源,使用遗传算法为每个视频流的视频层选择一种合适的调制编码方案(MCS),同时为了提高算法收敛特性,在目标函数中引入了动态惩罚项。最后将该算法与已提出的贪婪算法以及启发式算法进行比较,仿真结果表明,提出的用于解决视频层调制编码方案选择的遗传算法能够有效的提高系统性能,为用户提供更好的视频服务质量(QOS)。     

一种新型无线通信物联网体系结构及其协议栈的设计

在分析现有3种无线通信国际标准的基础上,设计了一种新型无线通信物联网体系结构及其协议栈。该体系结构在保留各无线标准网络层和传输层的同时,定义了相同的应用层规范,并给出了该规范应用的详细描述。同时,在此体系结构的基础上,制定了相应的应用层协议栈。无线通信物联网体系结构在温室大棚控制系统中的成功应用,验证了该体系结构的可行性和正确性。     

基于WiFi的动态室内定位方法研究

针对传统的室内定位算法难以有效解决节点动态移动对定位的影响问题,设计了一种基于优先级的动态跨层数据队列管理方法.分析了传统位置指纹的定位方法和容迟性问题,在数据链接层和MAC层之间实现优先级的数据队列管理机制,实验结果表明:融入该机制的室内定位比传统定位方法有更好的定位精度,数据传输率和自适应性.     

基于区块链的物联网可伸缩管理机制

为了解决大规模物联网（IoT）设备集中式管理的安全性和可伸缩性问题,提出一种基于区块链技术的轻量级物联网设备可伸缩管理框架。该框架采用区块链网络,在网络中部署智能合约为设备管理提供操作接口,利用设备管理器将轻量级物联网设备独立于区块链网络之外,并改进了区块链中拜占庭容错算法（PBFT）的一致性协议,增加了动态选举机制。仿真实验分别对改进共识算法的性能和机制的可伸缩性进行验证,结果表明,该机制具有良好的伸缩性,设备管理器每秒能响应约1 000次的请求。与传统PBFT算法相比,改进算法提高了交易吞吐量,缩短了交易延时,并减少了通信开销。