无线传感网络

摘要： 多径路由是应对无线传感网络(WSNs)的链路质量差的重要技术。现存的构建多径路由依赖集中运算或迭代的分布式运算,消耗大量的运行时间。为此,提出基于探测包的多径路由(EPMR)。EPMR路由先利用探测包的传输,收集局部拓扑信息。依据接收探测包的到达时间,设置端口优先级,优先考虑端口优先级的节点参与路由。一旦参与了一条路径,节点不再参与源节点与目的节点间的其他路径,进而保证多径间的不相交性。仿真结果表明,提出的EPMR提升了数据包传输成功率,缩短了运行时间。

摘要： 传统方法在识别网络通信行为时,由于未分析通信行为的相异度,导致其存在识别时间长、网络节点质量低、识别效果差的问题。针对这一问题,设计了一种新的移动无线传感网络通信异常行为识别方法。该方法首先对网络中的重叠时间进行分组处理,并基于重叠时间分配机制对分组后的时间进行优化分配,从而有效控制网络节点的数据采集量;然后利用相异度分析方法,从空间、时间两个方向分析采集到的数据,并基于分析结果完成对通信异常行为的准确识别。仿真结果表明:该方法仅需不到0.75 s就可完成对全部通信行为的检测,可将检测正确率稳定在90%上下,在利用该方法剔除异常节点后剩余节点的质量更好,说明该方法能使网络节点质量更高。

摘要： 在传统的边界盒(Bounding-box)定位算法中,采用正方形交集区域的质心作为定位结果,定位误差相对较大。针对该问题,给出粒子群算法(PSO)改进的边界盒定位算法。该方法定位时,在取得交集区域后,先通过粒子群算法对该区域进行并行搜索,从而取得优化定位坐标。仿真实验结果表明:基于粒子群算法的边界盒定位改进算法减少了定位过程的计算的迭代过程,使得计算速度增快,且定位误差减少,定位精度值得到了提升。

摘要： 针对无线传感网络攻击流量阻断存在攻击流量检测准确率较低、阻断效果较差的问题,构建了一种基于随机森林算法的无线传感网络攻击流量阻断模型。基于字符(单词)的词频矩阵,利用TF-IDF算法将有效载荷的特征自动提取出来;根据特征结果使用随机森林算法通过词频矩阵对网络流量实行分类,基于分类结果对网络中的流量攻击实现溯源,完成异常无线传感网络检测;利用流表的报文过滤实现无线传感攻击流量的阻断。实验结果表明,该模型在检测攻击流量时,准确率最高可达100%,调和平均数最高为99.18%,错误率最高仅为7.3%,假阳性率最高仅为5.5%,同时能够有效阻断网络攻击流量,在较短时间内将网络恢复至正常,具有良好的攻击流量检测效果和攻击流量阻断效果。

摘要： 针对大型温室首尾距离长、栽培监测数据量众多以及通讯布线复杂等问题,设计了基于长距离、低功耗、无线传输技术LoRa的大型温室环境监测系统。优化设计了LoRa终端节点,降低了节点功耗。在私有通讯协议和自组网方式的基础上,采用基于时分多址复用技术的无线通讯策略,在保证LoRa传输网络连通性和有效监测范围的前提下,降低了无线传输中信道的碰撞概率,提高了数据传输的可靠性和信道利用率。在距离网关600 m、周期为1 s的终端快速上传数据试验中,投递成功率提高了12%,采用7.2 V/3600 mAh的锂电池供电时,上传周期为10 min,终端节点的有效生存周期可达到2 a。试验验证了系统能够以低功耗监测温室环境参数,有效提高了网络生存周期和系统的可靠性。

摘要： 针对电力安全工器具便捷管理的需求,为了降低工器具管理所需的人力、物力资源,文中详细分析了电力安全工器具的管理流程,设计了一套智能化的工器具管理系统,基于无线传感网络(WSN)实现工器具信息的采集、入库、出库。为了降低WSN网络的能耗、提升传感器节点的生存周期,文中对传统的低能自适应聚类算法(LEACH)进行改进,得到A-LEACH算法。在A-LEACH算法的分簇阶段前增加了网络部署准备阶段并引入k-means算法;在信息传输阶段,引入基于多跳传输取代了LEACH算法的单跳传输方式。结合电力生产实际设计了WSN网络,并基于文中的ALEACH路由算法对网络的性能进行评估。实验结果表明,在平均生存周期上,LEACH算法中节点的平均生存时间为534轮,A-LEACH算法中节点的平均生存时间为762轮;在能源消耗上,在相同的轮次下,LEACH算法的能耗更大,A-LEACH性能曲线更平缓。

摘要： 尽管近年来电池技术有了很大的进步,但是相对用电设备寿命来说,其配置的电池续航能力相对较短,不能长期为用电设备供电,成为物联网、无人机等领域的技术瓶颈。自发电和无线充电技术能够源源不断地给电池充电,是解决电池续航短问题的有效途径。文章分析了激光无线供能技术中激光供能系统的各组成部分的研究现状,重点研究了影响激光能量传输效率的关键因素,对比分析了在激光照射下各种光伏电池的性能,发现砷化镓(Ga As)电池在激光供能领域具有显著的优势,分析了目前激光供能在高功率激光、长距离传输、目标跟踪等领域存在的技术挑战。

摘要： 有效使用电力能量是延长无线传感网络(Wireless Sensor Networks,WSNs)寿命的主要方式。为此,提出基于双重侦听时长的多层MAC协议。DL-ML-MAC协议将侦听时长划分为L层,节点被分布于L层内,减少空闲侦听时长。不同层节点的侦听时长不重叠,减少能耗,降低碰撞概率。同时,采用双重侦听时长策略,即低能量的节点使用短的侦听时长,而高能量的节点使用长的侦听时长。仿真数据表明,相比于休眠机制的MAC协议,所提出的DL-ML-MAC协议的能量消耗率下降了约34.1%。

摘要： 随着5G时代的到来,各类设备依托于物联网的数据传输需求大大增加,无线传感网络作为物联网基层接口有着无比重要的作用。本文首先阐述了无线传感网络路由的分类及特点,然后针对无线传感网络数据拥塞问题的控制技术进行了讨论,最后详细介绍了无线传感网络的节点定位技术。

摘要： 无线传感网络(Wireless Sensor Networks,WSNs)的网络寿命与节点的能耗直接相关。分簇路由是缓解节点能耗速度的有效措施。但是若分簇路由所选择的簇头位置以及数据传输路径的不合理,会加剧节点能量消耗,缩短网络寿命。为此,提出一种基于Dijkstra算法的分簇路由(Clustering Routing-based Dijkstra,CRBD)。CRBD路由先利用节点的剩余能量及离汇聚节点距离信息选择部分节点作为簇头,并禁止拥塞节点担任簇头。利用贪婪启发式算法构建簇。利用Dijkstra算法构建簇头间的最短路径,缓解簇头的能量消耗。仿真结果表明,相比于基于改进萤火虫聚类的能效路由(Energy Efficient Routing based on Improved Firefly Clustering,EIFC),CRBD路由中节点的平均能耗下降了约12.3%,并且CRBD路由的数据包传递率保持在85%以上。

摘要： 为了应对严峻的老龄化问题,中国政府加大了养老机构的建设.养老机构的环境直接影响着居住在养老机构的老年人的健康和生活质量.热舒适度作为养老机构环境设计中的一个重要方面,直接影响了老人的健康水平.然而针对老人热舒适度的研究较缺乏,因此,本研究通过无线传感网络,动态监控养老机构热环境以及老人热舒适度.通过2016年11月至2017年1月对合肥养老机构进行实地测量和无线传感网络收集热环境数据,并对养老机构的老人进行问卷调查,综合研究养老机构老年人热舒适度.研究发现合肥市养老机构室内温湿度较为稳定,通过统计分析得出合肥市老人的中立温度为15.89°C;通过统计分析发现非人工热源条件下APMV模型比热源条件下PMV模型计算的可接受温度范围小,并且实际的中立温度也超出了两种模型计算的可接受温度.

摘要： 随着中国铁路里程的大幅增长与运行速度的大幅提高,轨下监测技术和轨上的车辆健康诊断技术也得到了高速发展.为了解决监测系统的实时性和预处理问题,无线传感网络技术在智能轨道交通领域稳进发展,且成为监测系统发展趋势.无线传感网络中使用了大量无线传感器,而定期维护无线传感器电池,成为一项日益突出的问题.日益发展的俘能技术,使得利用传感器周围振动能量发电,并为传感器供电成为解决其供电问题的最佳方案.本文通过调研无线传感技术在轨上和轨下监测中应用现状,梳理了不同方式无线传输技术以及应用过程中涉及的无线组网芯片所需电源参数,进而对振动发电技术为无线传感器供电的技术进行研究和展望.

摘要： 地下车库需要全天候照明带来大量能源消耗和管理成本.提出基于无线传感网络的调光型LED高效照明系统解决方案,此照明系统由K波段微波探测器、数字无线互联模块、高效可调光驱动电源和LED照明灯具组成.该系统应用于地下车库照明能车(人)来灯亮、车(人)走灯暗,实现“按需照明”,在满足照明质量要求的基础上大大降低了照明能耗,提升了物业管理品质.

摘要： 为了满足地理国情监测日益增长的工作量需求,解决传统监测设备之间无法智能关联、监测手段单一、监测环境复杂、监测对象种类繁多、监测任务无法合理分配、监测数据处理效率、数据处理精度越来越高的问题,提出一种以云端服务器为大脑的调度服务中心,陆地、海洋、航空、专题为服务四肢的一体化智能监测平台,采用物联网技术、无线传感网络技术、射频技术实现设备之间相互合作完成数据自动采集、自动远程传输,以云计算为基础的服务中心进行智能控制、做出决策,完成任务规划、分配、数据处理、数据发布、平台授权等操作.文章对目前单一监测手段取得的部分成果做展示,并介绍部分技术方法原理.该平台研究为未来智能化监测提供一些发展建议.

摘要： 针对桥梁监测的无线测点优化布置问题,提出一种基于自适应动态惩罚函数的改进广义遗传算法.首先针对无线传感器数量固定和通信距离有限的典型特征将桥梁监测无线测点优化布置表达为约束优化问题,无线传感器的数量和极限传输距离作为优化问题的约束;其次构建了一种能够根据解的偏离程度和种群中高适应度个体数量自动调整惩罚力度的自适应动态惩罚函数;然后采用精英保存机制和末位淘汰策略对基于二重结构编码的广义遗传算法进行了改进;最后利用一大跨悬索桥对该方法进行了验证,并进一步讨论了自适应动态惩罚函数对解的有效性和收敛速度的影响.结果表明:提出的自适应动态惩罚函数能够根据种群的特征自动改变惩罚尺度,保证无线传感器之间的距离小于极限通信距离,同时将无线数据传输距离对桥梁监测信息获取的影响降到最低;改进的广义遗传算法具有很强的全局快速寻优能力,能够快速搜索到全局最优解,优化结果不仅能够满足无线传感网络数据传输距离的要求,还能最大化无线测点的信息获取能力.

摘要： 以埕岛油田中心一号生产平台为依托,以有限元数值模拟分析为基础,布设无线传感网络,实时采集平台的应力和变形数据,耦合海况气象条件,合理设置报警限值,形成了一套适应埕岛油田延寿平台的海洋平台实时监测预警方法.

摘要： 活动识别和预测是环境辅助生活系统的重要基础手段之一.基于无线传感网络的智能环境中,区别于传统的基于统计信息的特征提取方式,本文提出一种时空联合的信息素特征矩阵表征日常活动.该方法充分利用采集活动信息,利用信息素累积和挥发特性,构造时间权值函数.并提取活动单元的统计特征向量,作为对比变量.选择多种经典分类算法对不同形式的特征输入训练建模并识别活动,如NN,SVM,DT等.实验结果表明,该特征提取方法有效的提高活动识别率.

摘要： 为了均衡无线传感网络中节点的能耗,延长网络寿命,提出了远距离节点间数据中转传输的WSN路由算法.根据Stojmenovi的理论,节点间数据传输功率在一段距离内可取到较小值.在此段距离内,节点间直接发送数据,但超出距离的节点间数据传输,通过选择中间节点转发的方式来传输.依此来选择最小能耗节点进行路由,从而实现节点能量均衡的目的.仿真实验表明基于远距离中转传输的WSN路由算法与AODV和GRP路由算法相比,节点的路由能耗得到了均衡,使得网络寿命得到了延长.

摘要： 综合分析场务保障的现状及存在的问题,基于物联网的关键技术与实际应用,探索在航空场务保障中,如何借助物联网技术优势,实时、准确、全面地感知场务保障设备物资及厂房的各类状态信息,从而提升保障质量水平与效率效益.

摘要： 综合分析场务保障的现状及存在的问题,基于物联网的关键技术与实际应用,探索在航空场务保障中,如何借助物联网技术优势,实时、准确、全面地感知场务保障设备物资及厂房的各类状态信息,从而提升保障质量水平与效率效益.

摘要： 本发明提供一种用于无线传感器网络的网络节点。网络节点配置用于确定网络节点在由网络节点所延伸出的不同空间方向上的通信行为。网络节点包括至少一个视觉指示器，视觉指示器配置用于提供这种通信行为的视觉指示。本发明还提供一种包括这种网络节点的无线传感器网络以及用于在无线传感器网络中定位网络节点的方法。

摘要： 本发明属于无线传感器网络通信技术领域，公开了一种无线传感器分簇路由的方法、无线传感器网络协议平台，对传感器网络中的所有传感器节点进行分簇；针对每一个划分好的簇结构，选出一个节点充当簇首；所有传感器节点采集监测的数据，簇成员节点在分配给自己的时隙内把数据发送给簇首，等簇内所有成员节点发送一轮数据之后，簇首把自身采集到的数据和接收到的簇内成员的数据进行融合；一轮数据发送过后，重新对网络中的节点进行分簇。本发明可以使网络中的所有节点根据分簇的拓扑结构和节点的各种指标自适应地构建路由，可有效地提升传感器网络的网络生存周期。

摘要： 本发明公开了一种无线人体传感器网络时隙分配方法及无线人体传感器网络，包括首先根据传感器节点当前健康参数和节点的数据类型划分节点优先级；然后根据节点优先级梯度增加节点时隙数并确定候选时隙分配方案；再根据节点总效用确定各节点的唯一最佳时隙分配方案；最后根据节点优先级及最佳时隙分配方案决定节点的数据发送顺序。本发明最大限度地降低了时隙分配的时间复杂度，减少协调器计算时延，缩短节点传输数据的时延，同时也提高了节点总效用和保证了各节点时隙分配的公平性。

摘要： 本发明公开了无线传感器网络中继节点部署优化方法及无线传感器网络。其中，优化方法包括根据传感器的聚集区域来设定传感器节点部署区域，为每个传感器节点部署区域分配相应支配度；获取传感器节点部署区域的有效通信区域，将任意两个有效通信区域间的重叠区域均作为中继节点部署区域；以部署成本最低为目标，且以传感器节点部署区域相应的支配度为约束，建立整数线性规划模型，求解模型得到中继节点部署区域中所部署的中继节点数量；对支配度大于1的传感器节点部署区域，按照数据量大小将其内的传感器节点分组，且分组的数量与其支配度相等，每组传感器节点分别由不同的中继节点进行管理。本发明将部署成本降到最低，且提高了通信网络的可靠性。

摘要： 本发明提供一种用于无线传感器网络的网络节点。网络节点配置用于确定网络节点在由网络节点所延伸出的不同空间方向上的通信行为。网络节点包括至少一个视觉指示器，视觉指示器配置用于提供这种通信行为的视觉指示。本发明还提供一种包括这种网络节点的无线传感器网络以及用于在无线传感器网络中定位网络节点的方法。

摘要： 本发明公开了一种无线人体传感器网络时隙分配方法及无线人体传感器网络，包括首先根据传感器节点当前健康参数和节点的数据类型划分节点优先级；然后根据节点优先级梯度增加节点时隙数并确定候选时隙分配方案；再根据节点总效用确定各节点的唯一最佳时隙分配方案；最后根据节点优先级及最佳时隙分配方案决定节点的数据发送顺序。本发明最大限度地降低了时隙分配的时间复杂度，减少协调器计算时延，缩短节点传输数据的时延，同时也提高了节点总效用和保证了各节点时隙分配的公平性。

摘要： 本发明涉及一种仿蛛网无线传感器网络通信方法及无线传感器网络，属于无线传感器技术领域。网络包括中心节点以及分布在中心节点周围的无线传感器节点，各无线传感器节点和中心节点构成通信区域；所述通信区域中包括若干簇头区，所述簇头区为两条以中心节点为起点的设定夹角的射线与通信区域边缘所围成的区域；簇头区内的无线传感器节点选举产生簇头，同一簇头区内的各簇头与中心节点在同一直线上或同一直线两侧设定范围内；非簇头的无线传感器节点通过簇头与中心节点通信。本发明通信网络的通信链路具有类似蛛网的可替代性和抗毁性，同时能够降低簇头节点的能量消耗。

摘要： 本发明属于无线传感器网络通信技术领域，公开了一种无线传感器分簇路由的方法、无线传感器网络协议平台，对传感器网络中的所有传感器节点进行分簇；针对每一个划分好的簇结构，选出一个节点充当簇首；所有传感器节点采集监测的数据，簇成员节点在分配给自己的时隙内把数据发送给簇首，等簇内所有成员节点发送一轮数据之后，簇首把自身采集到的数据和接收到的簇内成员的数据进行融合；一轮数据发送过后，重新对网络中的节点进行分簇。本发明可以使网络中的所有节点根据分簇的拓扑结构和节点的各种指标自适应地构建路由，可有效地提升传感器网络的网络生存周期。

摘要： 本发明公开了无线传感器网络中继节点部署优化方法及无线传感器网络。其中，优化方法包括根据传感器的聚集区域来设定传感器节点部署区域，为每个传感器节点部署区域分配相应支配度；获取传感器节点部署区域的有效通信区域，将任意两个有效通信区域间的重叠区域均作为中继节点部署区域；以部署成本最低为目标，且以传感器节点部署区域相应的支配度为约束，建立整数线性规划模型，求解模型得到中继节点部署区域中所部署的中继节点数量；对支配度大于1的传感器节点部署区域，按照数据量大小将其内的传感器节点分组，且分组的数量与其支配度相等，每组传感器节点分别由不同的中继节点进行管理。本发明将部署成本降到最低，且提高了通信网络的可靠性。

摘要： 本发明提供一种无线传感器网络的自组网方法、系统及无线传感器网络。所述方法包括：传感器节点向基站节点发送请求分配级别的请求指令；判断在第一预设时间内是否收到基站节点的分配级别指令；若在第一预设时间内未收到分配级别指令，判断传感器节点发送请求分配级别的次数是否达到第一预设次数；若达到第一预设次数，传感器节点向全网发送广播命令；判断传感器节点发送广播命令的次数是否达到第二预设次数；若达到第二预设次数，传感器节点根据接收到的应答信息确定该传感器节点在网络中的级别，并确定上级节点、同级节点和下级节点的自组织信息。本发明可以快捷的实现无线传感器网线物自组网，且大大降低了系统的功耗。