能量采集型无线传感器网络的高能效路由算法

在能量采集型无线传感器网络中,虽然有能量吸收,但是因能量依然非常珍贵,如何优化路由协议,提高能量利用率,延长网络寿命仍然是值得研究的问题。为求解高能效的路由,提出了一种采用遗传算法的高能效路由算法,建立考虑节点的吸收能量、剩余能量、消耗能量和浪费能量的适应函数,用遗传算法寻找全局最优路径。将该适应函数与3种其他适应函数作对比,其他3种适应函数分别为只考虑路径能耗最小的适应函数,考虑路径能耗与路径上节点的吸收能量、剩余能量的适应函数以及考虑路径能耗与网络中所有节点的浪费能量的适应函数。采用遗传算法解出4种路由,通过仿真分析可知,所提出的路由算法能量利用效率最高。     

无线传感器网络能量高效混合MAC算法

针对无线传感器网络MAC协议中存在的能耗问题,提出了能量高效的无线传感器网络混合MAC（EEH-MAC）算法,采用基于TDMA机制的时槽系数动态调整簇内节点的时槽大小来降低数据的传输时延;同时,对部分不需要数据传输的节点不分配时槽来减少能耗;按簇内节点剩余能量系数形成时槽分配顺序来减少状态转换的能耗;在簇头之间采用CSMA/CA机制的随机分配策略进行通信。仿真结果表明,EEH-MAC协议能有效减少能耗并延长网络生命周期。     

无线传感器网络中的离群检测技术研究

根据所采用的设计思想,对无线传感器网络中现有的离群检测算法进行分类,并分析比较各种检测算法的特点。在此基础上,提出了无线传感器网络中离群检测算法面临的挑战,为离群检测算法在无线传感器网络中的进一步应用打下基础。     

基于ZigBee的无线传感器网络

针对无线传感器网络的技术特点,一项新的技术标准在2002年被提出并不断被更新和完善,获得了广泛的支持,这就是ZigBee技术。ZigBee作为一种新兴的近距离、低复杂度、低功耗、低数据速率、低成本的无线网络技术,主要用于近距离无线连接。它有自己的协议标准,在数千个微小的传感器之间相互协调实现通信。这些传感器只需很少的能量,以接力的方式通过无线电波将数据从一个传感器传到另一个传感器,所以它们的通信效率非常高。     

无线多媒体传感器网络中一种改进路由算法

随着网络负载增加,经典的TPGF（Two-Phase geographic Greedy Forwarding）算法难以找到节点分离路径,会导致网络吞吐量、投递率以及端到端时延性能下降。此外,当网络拓扑变动不大时,TPGF中每条路径所包含节点要消耗比其他节点更多的能量,会导致其过快死亡,从而影响网络性能。为此,将联合网络编码技术引入TPGF,提出一种编码与能量感知的TPGF路由算法（NE-TPGF）。该算法综合考虑节点的地理位置、编码机会、剩余能量等因素,同时利用联合网络编码技术进一步扩展编码结构,充分利用网络编码优势来建立相对最优的传输路径。仿真结果表明,NE-TPGF能够增加编码机会,提高网络吞吐量和投递率,降低端到端时延,并且还有利于减少和平衡节点的能量消耗。     

试论无线传感器网络的应用

无线传感器网络由称为"微尘(mote)"的微型计算机构成.这些微型计算机通常指带有无线链路的微型独立节能型计算机.无线链路使得各个微尘可以通过自我重组形成网络,彼此通信,并交换有关现实世界的信息.本文就无线传感器网络的应用进行初步探讨.     

无线传感器网络的研究与应用

本文介绍了无线传感器网络的体系结构、特点和应用领域。并着重从设计无线传感器网络的基本原则出发,分析了无线传感器网络研究的一些关键问题。     

分裂无线传感器网络路由协议综述

无线传感器网络中,由于节点能量与通信距离的限制以及节点受到恶劣天气与环境变化等因素的影响,节点间的通信会出现间隔性,甚至直接导致分裂网络的产生。本文在介绍分裂无线传感器网络的基础上,对解决分裂网络节点或区域间通信问题的路由算法进行了综述,着重介绍了一些具有代表性的路由协议。     

无线传感器网络研究及应用现状

无线传感器网络是对人类21世纪生产、生活产生巨大影响力的技术,论文首先介绍了无线传感器网络的概念、体系结构及节点设计方案,其次分析了无线传感器网络的特点,最后介绍了该网络的研究历程、在军事、医疗、环境、智能家居领域应用及展望,为开展无线传感器网络的开发和研究提供参考价值。     

刍议无线传感器网络的应用技术

无线传感网络的应用范围广泛,涉及到军事领域、环境检测、工业制备、交通和卫生医疗等多个关系到人们日常生活中的领域,具有非常广泛的应用范围,并且受到多个行业的极度重视。本文对无线传感器网络的特点及其应用进行了深入的探讨,并举出各个领域的应用实例。     

认知网络中的能量回收技术：性能分析及优化设计

通信网络中有限的能源和频带资源限制了网络容量的进一步提升。对能量回收技术在认知网络中的应用进行研究,量化评估用户可回收的能量以及可达吞吐率,并进行优化设计很有必要。在所分析的系统中,当授权用户进行通信时,非授权用户可回收无线信号中所带有的能量,并利用回收的能量进行频谱检测;当检测到授权用户空闲时,非授权用户将接入频谱,利用回收到的能量进行数据传输。采用马尔科夫链模型对通信场景进行描述分析,发现授权用户的活跃程度对非授权用户可回收的能量、获得的传输机会带来影响,进而决定了非授权用户的可达吞吐量。在此基础上,提出一种通过控制授权用户业务量,以最大化网络能量效用和频谱效用的优化方案,并通过仿真证实了理论分析的正确性。     

一种能耗均衡的无线传感器网络路由算法

为了延长采用电池供电的无线传感器网络的生命周期,提出了一种综合考虑单个节点能耗和节点传输信息至汇集节点所需总能耗的路由算法。该算法首先根据网络中节点到汇集节点从小到大的距离顺序选择待规划节点,然后计算各对应候选节点的评价参数,该参数由单节点能耗和节点传输信息至汇集节点所需总能耗加权得到,最后选择评价参数最小的候选节点作为待规划节点的中继节点。仿真结果表明,该算法的生命周期明显长于LEACH(Low Energy Adaptive Clustering Hierarchy)算法。     

太阳能无线传感器网络节点传输功率策略优化

针对配备太阳能采集设备的无线传感器网络节点,以如何合理使用采集到的能量使得时间期限内点对点传输的数据量最大为优化目的,结合必要的约束条件（能量获取电池只有有限的能量存储能力以及能量因果关系）,建立了数据传输的能量通道优化模型,通过能量通道策略优化算法得到了最优传输功率策略。与当前普遍使用的能量即到即用方法进行了性能对比,仿真发现系统累积传输了更多的数据量,性能提升明显。在此基础上,考虑了实际太阳能获取量与预测值的偏差,提出了改进的能量通道算法,使得其更加适应于实际场景中。     

无线传感器网络节点定位研究与实现

无线传感器网络在军事和民用领域都有着广阔的应用前景,其许多应用都是基于节点的位置信息.文中分析了节点定位算法,研究并实现了一种基于无线信号与超声波时间差(TDOA)定位技术的短距离精确定位系统.该系统由中心节点、接收超声波的参考节点和发射超声波的信标节点构成,结构简单,易于实现.     

一种适用于无线传感网图像节点单元的彩色图像压缩方法

针对无线传感器网络节点单元的特点,提出了一种适合这种节点单元的高效、低复杂度彩色有损压缩方法,对从图像传感器采集的原始BAYER彩色阵列图像数据进行低通滤波与降采样后,再把数据从RGB空间转换到YCbCr空间,最后利用JPEG算法对该数据进行压缩.试验结果表明该压缩方法与常规先插值后压缩方法以及类似先压缩后插值的压缩方法相比,在低码率条件下有更高的压缩性能和更低的实现复杂度.     

改进的分布式扩散符号LMS算法

针对无线传感器网络(WSN)中数据运算量大及传输速率受限问题,提出了在分布式扩散LMS算法中先后采用符号函数和改进的符号函数量化策略,实现对误差和估计信号的量化,以减少多节点无线传感器网络的运算量和通信量。仿真结果表明,采用符号函数的量化策略时,误差相对较大;采用改进的符号函数量化策略,在设定适当的量化门限时,所提出的算法性能十分接近非量化的扩散LMS算法,且优于非协作算法。特别对于BPSK信号,相较于传统的扩散LMS算法,性能更为优良。     

能量收集双向中继网络的中继选择和功率分配

结合能量收集技术,研究了放大转发双向中继网络的系统性能。基于双向中继系统中的两个端到端信噪比平衡准则,推导出了单中继选择情况下信源最优的功率分配方案和中继最优的能量收集比例。仿真结果证明所提方法能够实现最好的系统性能。通过比较发现,能量收集双向中继网络比传统双向中继网络能够实现更高的传输速率。     

基于ZigBee的现场数据采集系统设计与实现

在概述ZigBee通信协议的基础上,根据系统低功耗的需求,设计并实现了一种无线现场数据采集系统。该系统由传感节点及后台处理系统构成,实现了低功耗运行且性能稳定可靠。