基于IPv6的无线传感器网络边界路由器的设计方案

基于IPv6技术的无线传感器网络是一门新兴的网络技术,人们对它的研究尚处于起步阶段。在此主要论述IPv6技术在无线传感器网组网应用,对使用无线与有线相结合的通信方法,通信协议和算法的研究,使得视频监控系统信号,通信系统信号以及检测系统信号在同一个通信平台上互不干涉的平稳的传输信息。就IPv6无线传感器网络与现有网络的互联互通方式,关键技术和算法等方面进行概述。     

线型无线传感器网络中的节点调度算法

线型无线传感器网络是一种较为特殊的无线传感器网络类型,其传感器节点的分布区域接近线型区域。在满足监控性能的要求下,通过调度节点,让部分节点工作,其余节点休眠,可有效延长系统生命期。现有的调度算法在线型无线传感器网络下的性能不是很好,针对线型无线传感器网络的特点,提出了异步调度算法和同步调度算法。仿真实验表明,同步调度算法得到的覆盖集的大小为异步调度算法的76%左右,平均覆盖度接近理想最优情况。     

WebGIS在无线城域网监控系统中的研究与实现

为了实现无线城域网监控(WManS)的透明化、可视化与实时互动化,研究了无线城域网监控系统的系统架构和功能,着重分析了系统实现的关键问题以及网络地理信息系统(WebGIS)在系统的核心功能.再运用软件工程领域成熟的统一建模语言(UML)设计系统软件模型,最后通过无线城域网传输GPS信息、语音和视频等数据,运用开源网络地理信息系统工程MapGuide Opensource实现终端监控、终端调度、信息发布等功能.     

视频传感器网络中无盲区监视优化

针对监控区域存在障碍物的情况,从无线视频传感节点的有向感知特性出发,讨论了视频传感器网络覆盖效果与监控区域之间的相互关系.在此基础上,定义了视频传感器网络的无盲区覆盖模型.基于虚拟势场的工作原理,提出了一种适用于无盲区覆盖模型的覆盖率动态优化算法PFOFSA(potential field based occlusion-free surveillance algorithm).设计了PFOFSA中虚拟力的相互作用方法与监控节点运动规则,通过监控区域、重叠区域和遮挡区域之间的相互作用,逐步消除网络中的感知重叠区和盲区,优化视频无线传感器网络的覆盖率.最后,通过一系列的仿真实验分析了不同监控区域参数对PFOFSA算法的影响,验证了算法的有效性.     

一种基于扫描线的传感器节点调度算法

系统生命期对无线传感器网络至关重要。在保证监控性能的前提下，通过调度传感器节点，使得部分节点工作，部分节点休眠，可以有效延长系统生命期。现有调度算法的性能不是很好，该文提出了一种基于扫描线的传感器节点调度算法，该算法将节点的监控区域近似为一组扫描线，通过这些扫描线判断是否为冗余节点。仿真实验表明，此算法的性能良好，调度得到的活动节点数约为现有算法的91%，平均覆盖度约为1.84。     

基于WSNs和3G网络的无线远程安防监控系统

针对传统安防系统的缺点,设计了一种智能无线远程安防监控系统.该系统通过基于Zig Bee的无线传感器网络(WSNs)对家居内部环境进行动态监测,无线视频和音频对家居外部环境进行实时监控.以嵌入式ARM和Linux操作系统为服务器,PC和智能手机为客户端,通过Internet和3G网络,实现了PC和智能手机实时监控与短信主动报警的功能.测试表明:该系统是稳定有效的,为家居安防提供了一种实际的可行方案.     

基于S3C2410嵌入式无线视频监控系统的设计

介绍了一种基于S3C2410硬件平台和嵌入式Linux操作系统的视频监控系统的总体设计方案,在嵌入式Linux平台下利用软件实现视频数据的采集、MPEG-4编码和网络传输;阐述了系统的总体结构和各部分功能特点,选择xvidcore作为本系统中视频图像压缩模块中的核心算法;采用以嵌入式Linux系统为核心,基于其良好的网络功能,通过USB摄像头实时获取视频和CDMA模块完成无线网络及Internet的接入;控制终端利用Wi-Fi无线局域网技术通过AP接入Internet,真正实现视频监控的无线化,满足无线视频监控系统的要求。     

基于3G无线网络的多路视频监控系统

通过分析现阶段3G无线网络传输的特点、无线视频监控系统的工作原理和技术难点, 提出并设计了一种多路无线视频监控系统的设计方案. 该方案不仅具有六路视频通道的无线视频监控功能, 同时还实现了六路视频数据的网络监控和网络保存功能等.     

基于IPv6无线传感器网络的远程监控系统研究与实现

提出了一种公共无线通信网络与IPv6无线传感器网络融合的远程智能监控系统,介绍了系统的体系结构,重点阐述了系统的结构组成、工作过程和数据流程,通过在精准农业中的应用表明了系统符合远程监控的发展趋势。     

基于霍夫曼树SVM的监控视频清晰度评价

为提高视频监控系统中视频清晰度评价的准确性和系统运行效率,提出了结合提升小波变换和支持向量机(SVM)分类算法的图像清晰度评价算法.在研究了常用的SVM多类分类算法的基础上,提出了霍夫曼树SVM多类分类算法.进行了视频监控系统的仿真实验,结果表明,与普通二叉树SVM多类分类算法的效果相比,霍夫曼树SVM多类分类算法在系统的分类正确率及运行效率方面有明显提升.     

基于群树结构的IPv6无线传感器网络的组网及路由协议

如何实现WSN与IP网络的结合是当前的一个热点研究问题。针对IPv6与无线传感器网络相结合的标准全IP方式，研究了无线传感器网络的网络组织、路由以及地址分配方案，提出了基于群树结构的组网、路由以及地址分配方案，实现了IPv6与无线传感器网络的紧密结合，并用NS-2对其性能进行了仿真分析。     

All-IP communication between wireless sensor networks and IPv6 networks based on location information

The paper proposes a scheme on achieving all-IP communication between wireless sensor networks and IPv6 networks based on sensor nodes' location information. The paper proposes the sensor node's IPv6 address structure based on location information, the IPv6-address configuration algorithm based on the proposed IPv6 address structure, the mobility handoff algorithm and the routing algorithm in the link layer. The location information of sensor nodes is utilized to achieve the IPv6-address configuration algorithm and the routing algorithm. In the mobility handoff algorithm, neither does a mobile sensor node need a care-of address during the mobility process, nor is involved in the mobility handoff process. Therefore, a mobile sensor node's power consumption is reduced and the life span is prolonged. The paper analyzes the performances of the proposed scheme and the existing schemes, and the analytical data show that the performance of the proposed scheme is better.     

面向生态监测的IPv6无线传感器网络研制及应用

环境监测是无线传感器网络应用的重要领域,特别是在流域生态学的研究中,发挥着非常重要的作用。为了帮助生态学家在恶劣的环境中收集科学数据,针对黑河流域生态研究的需要,我们提出了一套 IPv6 无线传感器网络(IPv6WSN) 的系统设计方案。本文重点介绍了方案中的三个关键技术:硬件平台的设计,IPv6 网络协议的集成以及 IPv6 无线传感网络(WSN) 的元数据建模。该系统已经在黑河流域研究计划(HiWater) 进行了实际部署和使用,为参与该研究计划的各相关领域科学家提供了大量的第一手数据,同时也为自主开发的 IPv6 无线传感网络在生态环境监测中的有效使用奠定了坚实的基础。     

6LoWPAN无线传感器网络有状态地址配置方案*

提出一种基于分布式的6LoWPAN无线传感器网络有状态地址配置方案,其每个传感器节点都具有分配地址的权力且地址分配空间具有唯一性,从而将地址分配任务均匀地分布到每个传感器节点,实现了多个传感器节点的同时配置,提高了地址分配效率;同时,节点申请地址的控制信息的传输范围均控制在一跳范围内,降低了地址配置功耗,缩短了地址配置时间,延长了网络寿命。对所提方案与MANETConf、Strong DAD及LISAA的地址配置代价及地址配置延迟时间等性能参数进行了比较分析,分析结果验证了此方案的可行性和高效性。     

Linux下多媒体业务差分IPv6测试平台的设计与实现

为了在无线网络中保证实时多媒体业务的服务质量(QoS),基于IPv6在无线局域网中设计并实现了差分QoS测试平台,实验测试各种支持QoS调度策略。测试平台核心部件为实现差分QoS调度的IPv6路由器。路由器由Linux操作系统来实现,采用可加载内核模块编程,使用Netfilter中钩子函数截获网络数据包,根据业务的不同优先级进行调度,合理分配网络资源,保证实时业务的服务质量。在此平台上,进行了多媒体业务差分QoS的演示和测试。实验表明,测试平台运行稳定,可以为QoS研究提供一个开放式开发测试环境。     

IPv6在无线传感网络应用中的关键技术

无线传感器网络已经成为当今的热门研究领域之一,在国防安全、工农业领域各种控制、城市管理、生物医疗、环境监测、抢险救灾、防恐反恐、危险区域远程控制等许多领域都有重要的科研价值和实用价值,具有十分广阔的应用前景。分析了无线传感器网络与IPv6的之间关系,提出了IPv6协议在无线传感网络应用中需要解决的关键技术.     

An IPv6 address configuration scheme for wireless sensor networks

The paper proposes an IPv6 address configuration scheme for wireless sensor networks. The paper creates an IPv6 address structure for sensor nodes, and based on the proposed IPv6 address structure, the paper proposes an IPv6 address auto-configuration scheme. In the scheme, the transmission scope of the control packets is controlled within one-hop scope and the scheme neither records the address allocation status nor performs the duplicate address detection, so the address configuration cost is reduced and the address configuration delay is shortened. In addition, based on the proposed IPv6 address structure, the paper proposes the address recovery algorithm. From the perspectives of the address configuration cost and address configuration delay, the paper analyzes and compares the performance parameters of the proposed scheme and the existing schemes, including MANETConf, Strong DAD, LISAA and IAC. The analytical and simulative results show that the performance of the proposed scheme is better.     

压缩感知的IPv6无线传感网信息隐藏方法

保障隐私数据安全是IPv6无线传感网安全的一个重要研究内容,信息隐藏技术能够利用隐私数据的特点实现数据的不可见性,在隐私安全保护方面发挥着重要作用.针对IPv6无线传感网的特点和数据隐匿性的安全需求,结合压缩感知理论,实现隐秘传输的计算开销集中在资源富裕的汇聚节点端.利用压缩感知,有效地将感知层节点端的计算开销大幅度降低,提出一种适用于IPv6无线传感网环境下的信息隐藏方法.该方法主要包括隐藏密钥的管理、嵌入算法的设计和提取算法的设计,以此为IPv6无线传感网敏感数据的传输提供隐匿性,保障网络中敏感数据的安全性.结果表明,该信息隐藏算法在嵌入过程中,随着敏感数据的增加,通信开销低于25%.     

用可分负载理论分析无线传感器网络任务调度

针对无线传感器网络的任务如何在最短时间内完成且充分利用网络资源的问题,提出了一种基于可分负载理论的无线传感器网络任务调度算法（WDTA）.该算法根据网络中各个节点的处理能力和节点间的通信能力,将总任务从SINK节点下发至网络中.通过去除节点间的通信干扰来提高资源利用率和减少总任务完成时间.算法在两种分群结构的异构网络环境下进行了分析,得到了在各个节点上最合理的任务分配方案,以及最短的任务完成所需时间.理论分析了基于可分负载理论的无线传感器网络任务调度的极限情况.实验结果表明WDTA算法能够通过合理分配任务,而减少任务完成时间及节点能耗.该方案可以作为设计大规模无线传感器网络的原则.     

无线传感器网络上超轻量化的IPv6协议栈

通过研究无线传感器网络中的树型拓扑结构、适配层的功能和IPv6协议，依据6LowPAN草案，对标准IPv6协议进行裁剪。设计并实现了一种应用在无线传感器网络通信节点上的超轻量化的IPv6协议栈，减少了代码空间和降低了协议自身的通信开销，满足了无线传感器网络中通信节点资源极其稀少和低功耗的需要。