基于Zigbee无线传感网络的环境监测系统

无线传感网络作为新兴的测控网络技术,是能够自主实现数据采集、融合和传输应用的智能网络应用系统。无线传感网络是逻辑上的信息世界与真实的物理世界紧密结合,从而真正实现”普适计算”模式。目前在节点硬件平台的研究比较少,很多采用国外产品,因此首先对国内外的无线传感节点进行分析,研制了一款无线控制节点,结合无线采集节点组成了一个小型无线传感网络测控系统。实现了采集节点与上住机的通讯,并使用上位机软件对无线数据的传输特性进行了分析和研究,最后通过无线传感网络测控系统对温室的温湿度实施了控制,控制效果良好。     

多嵌入不兼容设备的无线传感网络路由优化设计

无线传感网络通常是以无线传感节点的能量和信号传输路径的关系构建路由协议的。传统的LEACH协议没有考虑无线传感网络中存在多嵌入不兼容通信设备的问题,一旦网络中存在大量嵌入不兼容传感节点,则这些节点的属性就会偏离普通节点,将会导致无线传感网络通信性能降低。为此,提出考虑多嵌入不兼容设备的无线传感网络路由优化设计方法。在传统的LEACH路由协议的基础上进行优化设计,以传感节点剩余能量作为衡量指标选取合理的节点作为路由节点,并进行均匀布置。在信息传输的过程中,将多跳传输与单跳传输相结合,从而实现了不兼容设备下的路由协议优化。实验结果表明,利用本文算法进行路由协议构建,能够降低网络的能量消耗和信息传输的延时率,提高了通信效率。     

光纤传感网络入侵中未感染节点检测方法

无线光纤传感网络主要由能量储存有限且分布范围广泛传感器节点构成的网络,安全性能低导致容易受到攻击和入侵。文中提出运用基于节点重要性的恶意攻击定位方法,实现网络入侵中未感染节点检测过程。依据节点在网络中具有不同功能及对网络性能影响大小,对节点在网络中重要程度进行量化,获知节点重要性后对重要性高的一类节点实行保护处理;对恶意攻击行为危害性进行量化,定义入侵潜在损失,通过对网络进行异常分析判定节点性质;为更加准确定位恶意节点,运用拟合数据给出RSS(接收信号强度)信号标准差值与距离间的函数变化关系,对节点定位概率公式实行改进,利用新变方差特征的节点定位概率模型对恶意节点定位检测,从而得到未感染节点。实验证明,运用文中方法能够有效获取入侵网络中未感染节点。     

Wsn分级信任管理模型

资源受限的无线传感器网络很容易受到攻击,而传统的基于密码学的安全体系无法解决节点故障引起的数据错误、恶意节点注入等问题,融合了p2p网络、ad-hoc网络中的信任管理提出了一种基于簇的分级信任管理模型,能很好的解决无线传感器网络存在的此类问题。     

无线传感网络中代码更新机制的研究与设计

针对无线传感网络中节点在数据分发操作中由于能量耗尽而失效的现状,对无线传感网络中的代码更新机制进行了分析研究。从无线传感网络节点能耗的角度出发,设计了基于能量有效性的代码更新机制,详细探讨了能量有效性下收发节点代码更新机制的实现进程及方法,并进行了性能仿真测试,仿真结果表明该代码分发协议机制能够明显降低节点能耗、延长无线传感网络节点的寿命,对于进一步提高无线传感网络节点代码更新及数据操作方面的研究及应用具有一定借鉴和指导意义。     

移动自组织网络中信任模型的研究

在移动自组织网络(Mobile Ad Hoc Network,MANET)中,以监听下一跳节点的行为建立的经验来对节点进行信任度评估,可以在保持MANET无需外部设各的特殊情况下,识别恶意行为,阻止恶意节点对网络的危害.本文分析了信任模型对三种主要恶意行为的处理和它的缺陷,提出了一些对信任模型的改进思路.     

物联网中的一种改进的Leach的数据融合路由协议的设计

物联网中的路由协议一直都是无线传感中的数据融合的重要组成部分,针对Leach路由协议中存在簇头节点选择随机性,簇头节点能量消耗过早以及簇头节点与Sink节点距离无法准确确定等缺点,采用了样本方差值优化分簇数量;引入beat信任模型来确定簇内节点能量的选择;采用关系值来考虑节点到Sink节点中的距离的选择等三个步骤。仿真实验表明,本文的路由协议与Leach协议在失效节点数量,节点能量消耗以及Sink节点数据量等方面有了明显的提高。     

粒子群优化算法在无线传感节点的部署应用探讨

群智能算法良好的自适应性与移动传感节点部署所需的组织性具有相似性。作为群智能算法的一种,粒子群优化算法具有结构简单、实现容易、易于收敛等特点。无线传感网络研究的关键问题之一是如何动态部署移动节点,达到提高无线传感网络覆盖率和降低节点移动能耗。本文介绍了粒子群优化算法与无线传感节点部署的相关知识,并对粒子群优化算法应用于无线传感节点部署问题进行了探讨。     

基于太阳能供电的WSN土壤水分检测节点

为实现土壤水分的自动检测与无线传输,采用太阳能为节点供电,利用Zigbee技术构建无线传感网络。在不同的天气情况下,根据电池能量、温度、光照强度的不同分别对节点收发频度进行优化,实现了节点能量平衡。     

一种基于支持向量机的无线传感器故障检测的研究

无线传感节点的故障是影响无线传感网络是否正常运行的重要因素。针对节点故障的检测,首先对节点的采集进行优化,采用向量机回归预测划分机制,其次比较无线传感器的本地数据和历史数据来预测传感器的未来,最后提出信誉等级将预测后的测量值与实际采集的数据划分不同的等级进行故障检测。实验对象选择其他故障检测算法进行对比说明,实验表明该算法能够有效的提高检测效率并能够有效的降低能力消耗。     

混沌粒子群算法在WSN覆盖优化中的应用

研究WSN覆盖优化方面的问题,提高无线传感网络通讯效率。针对无线传感网络节点分布不均匀或者节点失效时,WSN覆盖区域会出现重叠或者指定区域没有被覆盖,造成无线传感网络通讯效率下降的问题,提出了利用一种混沌粒子群算法,根据无线传感网络相关参数和条件建立数学模型,利用优化处理方式对其进行优化,提高了通讯效率。实验证明,利用混沌粒子群算法进行WSN覆盖优化,可以提高无线传感网络优化效率,取得了令人满意的效果。     

非密集分布下传感网络节点选择优化算法研究

提出一种混沌差分进化和动态逃逸粒子群的节点选择优化算法,通过混沌序列的均匀遍历特性和差分进化算法的高效全局搜索能力,对传感网络中的节点能量进行分类搜索,采用Logistics混沌映射对节点进行优化分区处理,将混沌扰动量融入节点能量分区过程中,获取最佳能量节点,利用动态逃逸粒子群方法,运算无线传感网络最佳能量节点的最优位置,实现网络节点覆盖优化。仿真结果说明,所提算法可增强无线传感网络最优节点的聚类性能,具有更好的无线传感器网络动态节点选择性能,并且收敛速度快,运算耗时少。     

基于ZigBee和CDMA的水情远程监测系统设计

针对偏远地区水情数据远程监测的实际需求,文章进行了基于zigbee协议和CDMA通信技术的远程数据采集传输系统的设计开发。以支持zigbee协议的芯片CC2530来构建传感器节点和中心节点,以CDMA无线通信模块构建能与internet进行数据传输的网关。传感器节点采用星型拓扑结构组成无线传感网络后,采集数据传给中心节点,再通过ARM处理器驱动CDMA模块实现数据的远程传输。该监测系统低功耗、易组网、易安装,适合大区域的远程无线实时监测。     

基于不变波束形成的WSN路由存活概率云计算

无线传感器网络WSN的路由存活概率云计算模型的优化设计可以提高WSN网络的网络复杂和数据吞吐量,在WSN网络的路由发射功率能耗具有匹配衰减特性,路由存活概率优化困难。传统方法采用灰色马尔可夫链组合模型进行存活概率预测,云计算精度不高。提出一种基于不变波束形成的WSN路由存活概率云计算优化模型,进行WSN网络云计算路由链路模型的结构设计,在WSN网络中进行任务节点信息表征,采用能量剩余度向量概率密度优化分配算法进行能量分配,把WSN的能量节点信号从阵元域变换到波束域得到阵列域,采用空间协方差矩阵逆的高阶次幂来逼近WSN的数据传输信号模型,将旋转角度控制在半功率主瓣以内,由此得到了云计算模型下WSN路由节点数据传输模型。仿真实验表明,该算法能提高WSN路由的存活概率,从而提高了WSN的吞吐量和通信能力,路由概率寻优中抑制了在WSN网络的路由发射功率能耗的匹配衰减性,通过最小的能量开销实现路由分发速率和负载效益的最大化。     

基于无线传感器IC的ADC结构研究

无线传感网络的各个传感器节点集成了传感、数据处理、无线通信和电源在一个很小的模块上,功耗是制约着节点寿命的关键因素。ADC作为被感知环境和传感器网络的数据接口,是传感器微节点硬件构成的一个重要器件。文章根据无线传感器网络的结构与特点,定义了应用于无线传感器网络的AD设计要求,同时通过进一步分析不同类型的模数转换器,提出适用于无线传感网络AD的结构。     

基于信任度的延迟容忍网络可靠路由机制

本文针对延迟容忍网络中非协作节点对数据传递的影响,利用节点转发数据行为和诚信行为分布式评估信任度,进而选择信任值高的节点作为中继完成数据的传递,有效提高了延迟容忍网络中数据传递的可靠度,提升了网络资源利用率。     

无线传感网络技术分析和应用展望

无线传感网络融合了传感技术、信息技术和网络通信技术,是信息技术领域一种全新的发展方向。介绍了无线传感网络技术的节点结构、网络体系,重点研究分析了无线传感网络中的各项关键热点技术;介绍了无线传感网络技术在实际生活中的广泛应用;对无线传感网络的未来发展进行了展望。     

基于分布传感的容迟自组织网络动态融合算法

通过对自组织网络动态融合,提高复杂应用环境下的无线传感网络的稳定性和通信能力。传统方法中对自组织网络动态融合采用时延-多普勒域动态重组的融合机制,导致相邻节点功率均衡偏差,融合性能不好。提出一种基于分布传感的容迟自组织网络动态融合算法。构建无线传感自组织网络的网络模型,设计短距离通信的主从式无线传输信道自适应跟踪技术和冲激响应特性分析模型,使用分段副本相关检测器对分布频段内频谱进行分段滤波和检测,进行无线传输信道自适应均衡设计,通过相关处理后,可消除这种多径干扰的影响,得到分布传感的容迟自组织网络动态融合结果,实验得出,该算法的融合精度较高,信号保真度较好,优于传统算法,展示了较好的应用价值。     

基于STM32温度及光敏无线传感器设计

采用ST Microelectronic公司生产的STM32F103C8作为主芯片连接DS18B20单总线数字温度计、光敏二极管和n RF24L01无线传输模块的外围设备,构成一个无线传感节点。将环境中的温度及光强数据通过无线模块实时的发送到汇聚节点的LCD屏上显示,当温度或光强超过设定值时,传感节点自动报警。文中对传感器系统的硬件电路、读写时序和驱动程序进行了详细的阐述,并对无线模块的固件编程进行了分析。     

一种基于混沌数字指纹技术的P2P网络环境信任机制方案

由于P2P网络中存在大量欺诈行为、攻击和不可靠的服务,使服务质量无法得以较好的保证。文章介绍了p2p网络时间向量,然后利用混沌加密技术对时间向量构建数字序列,通过数字序列构成数字指纹来使通信双方建立信任;仿真实验表明:新模型较传统的模型能更有效的识别出具有复杂策略的节点,在抵御恶意节点的各种动态行为上有更好的性能。