无线传感器网络的时间同步算法研究

时间同步是研究多跳ad hoc无线网络的重要问题,例如无线传感器网络,许多具体应用需要传感器节点本地时钟的同步,要求各种程度的同步精度.无线传感器网络设备的一些固有属性,例如能量的限制、存贮、计算和带宽,与节点分布的高密度结合,使传统的时间同步算法不适合于这些网络.因此,越来越多的研究集中在设计适合于无线传感器网络的时间同步算法.首先回顾了时间同步的问题和无线传感器网络时间同步的需要,然后详细介绍了针对无线传感器网络设计的基本的时间同步算法,最后对各种算法进行了比较分析,并指出了下一步的研究方向.     

无线传感器网络中基于非端到端的区分队列服务

在无线传感器网络中,通信的一方是汇聚节点,通信的另一方不是某一个传感器节点而是一群传感器节点。适用于端到端通信的服务质量方法不再适用于无线传感器网络。为此,提出了一套新的非端到端的事件服务质量参数,并基于此提出了一种基于区分队列服务算法的、为网络中不同的事件提供不同服务质量的方法。通过这一策略,汇聚节点可以及时可靠地检测到待处理的紧急事件。仿真实验结果验证了该方法的可靠性。     

无线传感器网络启发式QoS路由协议

提出一种基于虚拟队列的区分服务无线传感器网络路由协议VSDR。协议采用聚合权重的方法,节点在进行路由选择时,考虑了队列长度、前进距离和剩余能量等多种因素,从而有助于缓解节点拥塞,均衡网络负载。另一方面,对不同QoS需求的数据包采取不同的权重策略,保障实时数据包的传输延迟需求,同时为非实时数据包提供概率的传输机会保障。仿真结果表明,VSDR可以有效地应对不同的服务要求,均衡了节点能耗,延长了网络生命周期,并能够适应实时性、可靠性要求的变化。     

无线传感器网络LEACH协议性能分析

LEACH协议是专门应用于无线传感器网络的层次路由协议,在无线传感器网络路由协议中占有重要地位。本文采用理论分析与仿真实验相结合的方法,对LEACH协议的性能进行了深入研究,指出了LEACH协议路由算法的不足,明确了进一步对LEACH协议进行改进的方向。     

无线传感器网络基于簇的数据传输可靠性研究

在无线传感器网络中,采用多路径传输方法作为保证可靠数据传输的主要手段.但是,如果对所有收集到的数据都采用多路径同时传输则会耗费大量节点能量.因此,需要使用路径选择策略,区分服务方案.提出基于区分服务方案的多路径数据传输算法CBMMA(Cluster Based Multi-hop Multi-Path Routing Algorithm).一般情况,对数据传输的可靠性要求并不高.为节约资源,在簇间多条不相交路径中,源节点根据概率选取其中的一条路径进行传输数据;一旦紧急事件发生,为收集到紧急事件数据,源节点将同时启动所有到Sink节点的不相交路径进行传输,以提高紧急性数据传输的可靠性,从而满足用户监测突发事件的可靠性要求.仿真实验表明,该算法比LEACH的数据传输有更好的可靠性.     

无线传感器网络时间同步综述

时间同步是无线传感器网络技术研究的一个新热点,很多无线传感器网络应用都要求传感器节点的时钟保持同步;由于无线传感器网络自身的特点,它在同步范围、能量消耗以及同步精度上都有特殊的要求,这使传统的时间同步方法并不适合无线传感器网络,对目前典型的无线传感器网络时间同步算法进行了论述,并指出了进一步的研究方向。     

异构无线传感器网络基于区分服务的网络编码协议

通过将来自多条链路的数据包融合为一个单独的编码信息流进行传输,网络编码技术能够显著地提高无线 多}a}网络的容量。提出一种基于区分服务的异构无线传感器网络编码协议(DI3NO。协议的核心思想是周期性地计 算节点剩余能量的均值和标准差,对节点进行动态分类。在此基础上,将服务质量需求映射到网络编码协议中。为 此,引入能量感知编码包转发机制,以高效地利用节点的能量;另一方面,设计多优先级数据包调度策略,目的是创造 更多的编码机会。仿真结果表明,DI3NC不仅可以保障数据的可靠传输,而且可有效地减少低能量节点的能耗,从而 延长网络的生命周期。     

无线传感器网络中一种新型的混合型数据收集协议

无线传感器网络节点数量庞大,单个节点资源极其有限,其数据收集协议设计的首要目标是有效节约能源、延长网络生命周期.分析和比较了现有几种典型的数据收集协议,立足于实际应用需求,设计出一种基于分簇结构的混合型数据收集协议(MDGP). MDGP是一种具备区分服务机制和网内数据融合的数据收集协议,适合于矿井安全监测等大规模检测应用.提出了一个能平衡负载、减少簇头节点的簇头产生算法.采用反向汇聚树结构传输处理数据流,同时对一些紧急数据的处理也进行了详细的讨论.仿真实验表明,MDGP比传统的数据收集协议能获得更长的生命期,达到了较好的预期效果.     

一种无线传感器网络的多优先级数据聚集协议

无线传感器网络当前已成为一种新的分布计算模式，由于大部分无线传感器网络中节点的能源是不可补充的，因此需使用数据聚集协议提高整个网络的生命周期，传统的数据聚集协议不能保证网络中的高实时性数据的延迟较低．文中提出的DAIDA协议根据节点上的流量状况及数据的不同优先级要求自适应地调整数据链路层发送的数据包的大小，模拟结果表明，高实时性数据通过网络的延迟低于低实时性数据的延迟，并且延长了无线传感器网络的生命周期。     

一种改进的无线传感器网络DV-Hop定位算法

DV-Hop定位算法是无线传感器网络实现无测距节点定位的一种典型方法,针对其定位精度和覆盖率的不足,提出了一种按节点优先级进行定位并升级为新锚节点的改进算法;该算法是从第二轮次开始增加一次新锚节点广播,由各未知节点根据自身所收到的新旧锚节点广播的多少来确定其优先级,选择该轮次中优先级最高的节点按DV-Hop算法实现定位并升级为新锚节点;仿真结果表明了该算法的有效性。     

一种基于ID的传感器网络密钥管理方案

传感器网络中有必要使用加密技术对节点间的通信进行保护。基于传感器ID的密钥管理方案采用二元多项式,实现了包括密钥分配,密钥更新和对传感器被破坏的检测等功能,被破坏的密钥能够自动恢复,同时减少了对内存和计算能力的要求,更能适应传感网络的环境。     

基于RFID和WSNs的钢瓶综合监管系统

针对传统监管方式在效率、实时性、可靠性、便捷性等方面存在的问题,运用RFID技术实现钢瓶、运输车辆和操作人员等对象的识别,使用WSNs技术实现钢瓶充装、存储等流程环境参数的分布式监控。给出系统总体结构和工作流程以及关键硬件功能模块的设计。实际应用表明,该系统是实现钢瓶监管快速、实时、准确的信息采集与处理的综合解决方案。     

基于RFID和WSNs的仓储监管系统的设计

在仓储系统、RFID和WSNs等相关概念基础上,给出了仓储监管系统的总体设计和通讯结构设计,具体进行了软件系统和硬件节点的设计。实际应用表明,本设计的合理性和有效性。     

一种基于代码克隆检测技术的WSNs重编程方法

提出了基于代码克隆检测技术的无线传感器网络（Wireless Sensor Networks ,WSNs）重编程方法。通过代码克隆检测方法来解决重编程过程中生成差异补丁的四个关键问题：分支、全局变量、相对跳转和间接地址。然后将差异补丁以无线方式传输给传感器节点,实现WSNs重编程。实验结果表明,该方法是可行的,且能够有效的提高WSNs重编程的效率,延长无线传感器网络的生命周期。     

无线传感器网MAC协议能耗控制性能研究

为研究无线传感器网对能耗的要求,提出一种无线传感器网媒体接入控制协议,对应用场景进行抽象,基于OPNET构建无线传感器网仿真平台,测试不同应用场景下各种媒体接入控制协议的能耗和延时性能,实验结果表明,任何一类媒体接入控制协议均能在不同应用场景中提供较好的性能,但不是最优的。     

基于业务区分的无线多媒体传感器网络QoS体系结构

无线多媒体传感器网络（WMSNs）的网络服务质量（QoS）一直是人们关心的核心问题,然而目前WMSNs的QoS保障研究主要针对单个协议层或特定应用场景,缺少系统性的QoS体系框架研究。结合无线传感器网络自身特点,利用图论对网络进行建模。在此基础上,提出一种三层可计算QoS指标体系,并根据各种应用不同QoS需求将应用分为四类,设计出一种基于业务区分的无线多媒体传感器网络QoS体系结构（DQoSAW）。以传输MPEG视频流为例对DQoSAW进行验证,实验结果表明DQoSAW能够显著改进WMSNs的整体性能。     

无线传感器网络MAC协议的研究与分析

针对不同的传感器网络应用,研究人员从不同方面提出多个无线传感器网络介质访问控制（MAC）协议,其中包括S-MAC,PMAC,DEANA,EMACs,Z—MAC以及AIMRP等协议。通过分析各类MAC典型协议特点,归纳其设计原则和分类方法,比较各协议间的性能差异,结果证明无线传感器网络MAC协议呈现多样性的特点,设计MAC协议需要兼顾能量效能和网络性能2个方面。给出MAC协议的设计策略。     

一种基于散列链的自适应网格安全路由协议

LEACH(Low Energy Adaptive Clustering Hierarchy)路由协议是无线传感器网络拓扑控制中最具代表性和重要性的算法之一。针对LEACH路由协议簇头分布不均匀,节点死亡率高,易产生路由空洞及其所面临安全威胁等问题,提出一种基于散列链的区域划分网格自治安全路由协议LEACH-SEED。剔除低能量节点入选簇头的权利,改进簇头选举机制,簇头选举完成之后,每个簇头节点随机从散列链组成的密钥池中分配q个链密钥,其他节点利用单向哈希函数和伪随机函数生成通信密钥,网络遭受攻击后利用网格自治和待选簇头身份标识编号进行网络恢复。实验结果表明,改进的分簇算法能有效地降低节点死亡率,增强抗攻击能力,提高数据融合度,延长网络生存时间。     

基于双簇头的WSNs非均匀分簇路由算法

无线传感器网络由大量密集部署的传感器节点组成,通过节点间的相互协作才能完成工作,因此传感器节点之间的协作非常重要。针对分簇结构无线传感器网络簇头间能耗不均衡导致的“热区”问题,提出一种基于双簇头的新型路由算法NCDH。通过将网络虚拟分区实现网络不均匀分簇,并依据节点的剩余能量、节点与基站的距离、节点度等因素,在簇内选取主、副双簇头节点负责数据处理和转发。在网络运行阶段,根据主簇头的运行状态确定是否启动副簇头,以保证网络能量均匀消耗。在数据传输阶段综合考虑节点与中转节点的距离以及中转节点的剩余能量,从而选出最佳中转节点。实验结果表明,与DEEC、MRDC、GURCP等算法相比,NCDH算法有效改善了网络的“热区”问题,延长了网络的生存时间。     

基于无线传感网的风机应力监测系统

本文介绍了监测风机应力的无线传感器网络体系结构.研究了风机结构,在此基础上对关键点进行了应变片的粘贴.应变传感器主要由前端的应变桥路和后端数据采集系统组成,应变桥路由应变片组成,根据实际工程要求可以将桥路搭配成全桥或半桥等不同桥路.本文阐述了测量桥路原理、应变片粘贴方法及组桥线路连接方式,同时,设计了上微机数据采集软件...