基于随机图的物联网多节点连通性判定方法

多节点协作已成为物联网的重要应用趋势,为了确保多个节点之间的可靠协作,提出了一种基于随机图的多节点连通性判定方法.首先,根据节点之间的直接连通概率构建节点连通性随机图;然后将所构建的随机图拆分为包含协作组节点的目标组件和不包含协作组节点的中继组件,从而将协作组内多节点之间的连通性转换为组件之间的连通性;最后,提出了测试组件之间连通性的算法,其中定义了与直接连通概率有关的测试规则以对组件之间测试边的测试优先级进行排序.仿真结果表明,相比于现有方法,所提方法能够以较低的成本获得较高的准确度.     

无线传感器网络能量感知增强树型路由协议研究

现有的无线传感器网络路由协议普遍采用设定固定最小能量阈值的方法来避免低剩余能量的节点被选为数据转发节点,以防止因节点过早死亡而导致的网络结构破坏。然而这种方法缺乏应用灵活性。在本研究提出的能量感知增强树型路由协议中,设定了随着网络整体能量下降而动态变化的节点剩余能量阈值,以使得网络中所有节点的能量均衡下降,且采用了同质化加权求和的方法将邻居节点节省的路由跳数和剩余能量同时考虑进路由决策过程。最后,实验结果显示该协议可进一步提高网络稳定性。     

基于ZigBee和IEC 61850的变电站监测系统

介绍了ZigBee无线通信技术,分析了基于IEC 61850的变电站自动化系统分层结构,并在此基础上构建了基于ZigBee的变电站监测系统,设计了适用于变电站数据采集、发送和支持防误处理的ZigBee通信模块,该模块可以实现变电站各层之间的信息同步,提高变电站监测系统的安全性和可靠性。     

面向用户协作对的移动群智感知激励机制

在移动群智感知中,对于感知时间跨度较长的时间复杂任务,独立任务场景下的单个用户往往因时间有限性而难以胜任.针对存在时间复杂任务的感知需求,本文提出了一种新颖的激励机制.首先,基于任意两个用户之间的时间状态和主观协作意愿来构建用户协作关系并形成针对指定任务的用户协作对.然后以此为基础计算他们的协作状态,并筛选出协作状态最佳的协作对作为相应任务的执行者.为进一步激励协作用户参与协作感知,设计了一种基于斯塔克尔伯格博弈的激励机制,以充分激励协作用户的客观协作意愿.仿真结果表明,与其他传统激励机制相比,该机制既能促进更多的用户参与感知任务,也同时提升了任务覆盖比例和用户平均效用.     

面向延迟接受的移动群智感知多任务分配

针对现有任务分配策略的不足,提出了一种面向延迟接受的移动群智感知多任务分配策略.首先,基于平台和工人的不同需求,提出了一种方法实现任务和工人的双向匹配.其次,考虑到任务的紧急性,设计了一种混合延迟接受算法.最后,为了验证所提策略的性能,将其与两种基准的任务分配方法进行了比较.实验结果表明,所提任务分配策略在提高平台效用和工人满意度方面是有效的.     

基于任务与巡航方向相关性分析的无人机任务分配

在有限能耗下提高任务执行效率是无人机系统中一个关键问题,然而现有的无人机任务分配方法忽视任务与无人机巡航方向的相关性对能耗和时延的影响。为此,提出一种基于任务与巡航方向相关性分析的无人机任务分配方法,该方法包括任务筛选和基于共识的冲突解决两个阶段。在第一阶段,该方法首先利用任务与无人机巡航方向的夹角为单个无人机筛选出无折返任务,然后提出兼顾能耗和时间紧迫性的任务筛选算法从无折返任务中筛选出交互前候选任务。在第二阶段,该方法在多个无人机交互候选任务列表后,根据任务在这多个无人机巡航方向上的能耗效用参数和时延评估值来解决它们之间的任务冲突。经实验验证,提出的方法能够获得更低的任务平均能耗和平均时延。     

基于数据冗余控制的移动群智感知任务分配方法

移动群智感知系统中任务之间存在时空覆盖重叠性,这可能导致重复数据收集从而引发数据冗余问题,为此,提出了一种可同时控制任务内以及任务间数据冗余的任务分配方法。该方法首先提出基于长短期记忆（LSTM）神经网络的轨迹序列预测模型,对任务参与者进行细分时空单元的轨迹序列预测,然后根据轨迹预测结果提出最小化数据冗余的优化模型。通过最小化时空单元的数据冗余度来控制单个任务内的数据冗余问题,并通过让单个任务参与者在时空单元中的感知数据被最大化重复利用来控制多个任务之间时空覆盖重叠性带来的数据冗余。实验结果表明,提出的任务分配方法可以有效地减少任务内及任务间的数据冗余。     

基于多根多树结构的多播传感器网络编码方法

针对现有无线传感器网络结构中数据流向单一且多播网络编码实施过程复杂的缺陷,提出了一种基于多根多树(MRMT)结构的多播网络编码方法.利用基于位置和链接关系的父节点选择算法构建MRMT结构,为每个节点提供多个数据流向,利用能量相关的MRMT链接矩阵快速地获取源节点到目的节点的多条能量相关的分离路径,从而使得多播编码方式可以在MRMT结构上简单地实施.实验结果显示:该方法不仅促进了能耗均衡,延长了网络寿命,而且提高了网络带宽.     

基于作用力模型的传感器网络簇型协议

现有的无线传感器网络簇型算法忽视了簇头和簇成员之间的通信代价不均衡和"孤立簇头"等问题.提出了一种基于作用力模型的移动簇型协议,该协议在簇头选举时兼顾节点剩余能量和节点密度;在簇头选举后,该协议使簇头节点根据基于簇成员剩余能量和距离的作用力模型自适应移动,以均衡簇头和簇成员之间的通信代价.另外,为了实现簇头节点之间的全连通,提出了中继节点选举算法.实验结果显示:该协议能够有效地均衡网络能耗,进一步提高网络稳定性.     

ZigBee技术在工业环境监测系统中的应用研究

介绍了ZigBee无线技术,在此基础上构建了基于ZigBee的工业环境监测系统,并说明了该系统的组网方式和工作模式。还详细设计了具有数据采集、发送、报警等多种功能的ZigBee通信模块,最终满足了系统故障防范功能的要求,提高了工业生产的安全性和可靠性。