一种基于多权值优化的无线传感网分簇算法的研究

在无线传感网(WSN)中,网络的拓扑结构影响传感器节点的负载平衡,关系网络的容量与生存周期,而分簇结构是一种有效的拓扑控制方式。该文着眼于无线传感网络的拓扑结构,提出基于多权值的分簇算法MWBC(Multi-WeightBasedClustering),在初期通过节点间的信息交互,获得较多的局部网络信息,如:节点的度、当前能量值、发射功率、链路质量、相对位置等,在此基础上根据不同的网络应用背景作出不同的分簇决策,并预设簇的最大规模以利于接入协议的资源管理与分配。仿真结果表明,与具有代表性的分簇算法LEACH与HEED相比,在分簇的合理性上有较大的优势。     

小油枪煤粉燃烧器在360t/h锅炉上的应用

介绍了小油枪煤粉燃烧器在360t/h锅炉的成功应用，分析了小油枪煤粉燃烧器的工作原理。     

一种新的能量有效性无线传感网节点设计

当无线传感网运用于恶劣、时变的环境中,如何使网络的生命周期最大化,并满足一定QoS要求,成为无线传感网在这些应用领域广泛应用的关键问题。主要提出了一种基于直扩通信体制的双内核节点架构,不仅能满足复杂环境中的通信性能要求,并且功耗较低。该节点的设计主要采用了软硬件相结合的动态能量管理策略以及参数可调的软件无线电设计,通过底层的灵活设计为无线传感网各层协议的设计提供了一个良好的测试和实践平台,从而研究、设计新的物理层及上层协议来减少非理想硬件平台的功耗,提高整个网络的生存时间和通信性能。     

野外地表无线传感网信道传播模型的测定与分析

现阶段对大规模无线传感网的研究主要通过计算机网络仿真,而不是大量测试节点的实际布设进行。但如果仿真假设的底层平台与实际不符,就难以正确评估研究成果的实际性能。而无线传感网的资源受限问题,使得在网络仿真时建立与实际相符的信道传播模型显得更为必要。大量无线传感网的应用都是沿地表布设传感节点,而现有地表低空无线信道传播模型的研究和测试相对缺乏。本文主要针对野外布设环境中,地表低空收发天线的路径损耗模型进行测定,并对测试的结果采用线性拟合的方法进行了分析,从而初步得出有助于研究和设计无线传感网的信道传播特性,并分析了地表低空传播对无线传感网一些设计问题的影响。     

基于混合汇聚节点的无线传感器网络数据收集方法

在固定传感器网络中加入移动汇聚节点能降低整个网络的能量消耗、延长网络生存时间、增加网络容量。考虑网络中固定与移动汇聚节点共存的工作模式,提出了一种数据收集方法：在兼容网络原有固定汇聚节点模式的同时支持一个到多个移动汇聚节点,移动汇聚节点定期向其附近小范围内的传感器节点扩散自己的存在信息,传感器节点向离自己跳数最小的汇聚节点发送或者转发数据包。距离移动汇聚节点一跳的传感器节点通过应答-超时重传的方法来保证到移动汇聚节点的可靠数据传输。仿真研究表明：相对于传统固定传感器网络,使用该方法能够大幅度延长网络寿命(正常流量情况下延长600%以上,大流量情况下延长350%以上);在网络高负载时最高数据传输成功率能达到91%,比节点全静止时提高了8.3倍,最低数据传输延迟仅为46.5ms,比节点全静止时减小了92%。     

无线传感网基于梯度的非均匀分簇算法研究

为了缓解在无线传感网“多对一”的数据收集流量模式下,产生的近SINK的“热区”问题,提出一种基于梯度的非均匀分簇算法。首先,分析此种数据汇集模式的数据流量特性,给出节点至Sink跳数（梯度）与其负担的流量的关系,接着,从不同梯度的簇头负载与相同梯度的负载两方面着手,设计了负载平衡的非均匀分簇调整算法（WUC）,节点依据自身的梯度确定分簇的规模,以多权值优化的方式成簇。仿真结果表明,在本文的仿真场景设置下,网络中不同梯度的簇头的流量负载标准差降低了9倍左右。网络的负载平衡有了显著的改善。     

一种移动终端辅助的传感器网络数据收集协议

提出了一种利用具有传感器通信接口的移动终端设备（如手机、手提电脑、个人数字助理等）进行辅助数据获取的传感器网络数据收集协议。网络中固定汇聚节点与移动终端共存,全部传感器节点都维护到固定汇聚节点的路由,移动终端进入网络后定期向其附近小范围内的传感器节点扩散自己的存在信息,传感器节点向距自己跳数最小的汇聚节点或移动终端发送或转发数据包,移动终端和传感器节点之间通过应答和重传的机制来保证数据的可靠传输。仿真研究证明,该协议在延长网络生存时间的同时可以获得较高的数据传输成功率和较短的数据传输延迟,而且可靠性、灵活性、可扩展性较强。     

802.15.4规范的增强型保障时隙通信协议的研究

针对IEEE 802.15.4-2006标准的保障通信时隙(GTS)分配机制存在系统容量低和传输时延大的不足,提出了增强型的GTS方案。该方案设计了新的GTS分配算法,以支持端设备之间的直接端对端通信;将原标准中的单信道分配算法扩展为多信道分配算法,以充分利用物理层规范提供的多信道资源;设计了GTS通信维护算法,以增强系统的可靠性。理论分析和仿真结果均表明,该方案可将相邻端对端设备之间的平均传输时延减少到原标准的1/3,系统容量最大可以扩展2N倍(N为系统数据信道数),且增加的网络开销可接受。     

670 t/h锅炉燃烧器改造

为提高锅炉低负荷调峰性能和降低锅炉耗油量,利用可调水平浓淡燃烧技术和小油枪点火装置,对燃烧器进行了改造。     

基于QoS的无线传感器网络感知调度协议

针对大规模随机部署传感器网络的节点密度不均匀性和不同应用对事件监测时延的不同需求,为提供全网可调的监测时延保障,设计了面向事件监测应用的全网能耗均衡的自适应分布式感知调度协议(ADSSP),仿真结果表明:相对于随机感知调度协议,ADSSP能获得更低的平均监测时延,在满足相同的平均监测延迟的前提下延长了30%的网络生存时间.