负载均衡的异构传感器网络分簇路由算法研究

有限的能量资源是无线传感器网络（WSNs）广泛应用的主要限制之一。为了最大化整个网络的生存时间,需要优化无线传感器网络中节点的能量消耗。协议使用的无线传感器网络模型包含两种节点：普通节点和能量较高的高级节点。算法中综合考虑了节点当前剩余能量、网络中平均能量、簇头到基站的距离和节点类型等因素,设计了一种适合于异构无线传感器网络路由协议（HCEEC）。在该协议中,基站在对应的区域中选择能量更大、更加靠近基站的节点作为簇头来搜集本区域内的信息,簇头节点对本簇内的信息进行融合之后发送至基站节点。实验表明,该算法能够更好地综合网络中能量的负载、提高网络吞吐量和延长网络生存时间。     

基于最优化的能耗均衡分簇路由协议

为了均衡传统分簇路由算法中的簇间传输能耗,减少簇首更换开销,提出基于最优化模型的能耗均衡分簇路由协议 opt_leach。将区域节点划分成大小相同的簇,均衡不同簇的簇内通信开销;簇间通信采用多种路由组合的方式通信,均衡簇间通信开销;簇内节点可以连续充当簇首,减少簇首更换开销。实验结果表明,与传统分簇路由算法相比,该算法可更好地实现能耗均衡,延长网络生存时间。     

无线Mesh网络协同节点信誉评价建模

为解决无线通信链路状态不稳定、节点通信资源有限以及节点行为不可预知条件下节点信誉评价问题,提出一种无线Mesh网络信誉度评价模型。该方法通过可达骨干路由节点的最短跳数构建基础信任关系,并通过协同服务质量QoS评价建模分析,实现信誉度评价反馈。实验结果表明,信誉评价机制能够在空闲状态时反映路由链路特征,且收敛速度较快。该协同服务信誉评价机制能够有效反映不同链路状态和交互结果下节点间的信任关系,更有效地促进节点协作。     

基于多级异构网络的无线传感器网络高效分簇路由算法

在较大规模的无线传感器网络周期性数据采集应用中,经常会出现异构网络, LEACH等协议没有考虑节点的异质性。提出一种基于多级异构网络的高效路由分簇协议,考虑了节点的异质性,为不同类型节点设置不同簇头选举概率及阈值函数,优化簇头选举策略,较高初始能量和剩余能量的节点比低能量节点拥有更多的机会成为簇头节点。实验结果表明,能够高效地利用传感器网络采集数据,网络负载总体均衡,并延长网络生存周期。     

基于ZigBee网络的路由算法研究

ZigBee网络的传统算法(簇树路由算法和AODVjr路由算法)在发现路由过程中节点能耗较大。为此,结合节点能量、簇树路由算法和AODVjr路由算法,提出一种改进的ZigBee网络路由算法。该路由算法选择路由时尽量避免能量较低的节点,选择最佳路径,维持网络稳定性。仿真结果表明,改进后的算法能有效降低整个网络总体能耗,合理分配网络负载,大大降低了死亡节点数量,从而延长整个网络的使用寿命。     

WSNs中基于传输内容与能量感知的机会路由协议

无线传感网生存时间是衡量其应用价值的关键,为在保障网络传输性能的同时尽量提升网络生存时间,通过对现有机会路由协议的改进与优化,提出一种能同时对传输内容与节点能量进行感知的机会路由协议（CREAOR）。仿真结果表明,与传统路由方案相比,CREAOR能显著提升网络生存时间,同时在传输高优先级数据包时降低了时延。     

物联网技术在蔬菜种植业中的应用

从物联网应用技术框架的三层结构(感知层、网络层和应用层)入手,研究设施蔬菜安全生产物联网技术及智能化装备的集成。建设基于设施蔬菜的环境感知设备,低成本无线宽带传输网络、智能决策服务技术和反馈控制技术装备等的设施蔬菜种植业物联网感知控制技术体系与业务应用系统,实现病虫害远程诊断、监控预警、肥、水、药智能实施等。     

面向无线体域网的能耗控制路由算法研究

无线体域网传感器节点的能量是有限的,如何优化体域网的路由选择,降低网络能耗成为无线体域网路由算法设计的关键。目前,常用于无线体域网的动态源路由算法DSR虽能够顺利完成数据传递,但存在能耗较高的问题。因此,在DSR的基础上,提出了一种基于能耗控制的路由算法ECC DSR。该路由算法采用节点独立性传输链路,并综合考虑路由路径跳数、节点发射功率与剩余能量,动态调整路由,从而使路由在传输数据时可以充分利用网络中的资源。仿真结果表明,ECC DSR协议能够降低无线体域网的能耗,延长网络生存期。     

一种基于接收信号强度的多跳分簇路由协议

为了延长传感器网络生存时间,多跳路由协议一直是无线传感器领域的研究热点。其中多跳分簇的路由协议（MHLEACH） 不仅能扩展通信范围,还可以均衡分配节点能耗,从而有效提高了能量利用率。但该方法存在的问题是若选中的簇首距离基站太远,则会耗费较多能量。同时,簇群链路分布的不均匀也可能使一些靠近基站的簇首更频繁地转发数据。为解决该问题,提出一种改进算法RSSI-Mean-Filter-MHLEACH（简称RMF-MHLEACH）,该算法能对接收路由消息时获得的邻居节点信号强度与邻居表内节点剩余能量信息进行比较分析,最后找出最优的上层转发节点,从而使各节点在保证通信质量的同时,也能合理分担簇首的能量消耗。     

一种基于椭圆曲线的物联网双向身份认证协议

身份认证是物联网安全可信的第一道防线,是保障感知网络稳定运行的基石。基于感知节点的安全性需求及有限的计算能力,提出一种基于椭圆曲线的双向身份认证协议。该方案能够认证通信感知节点双方身份的真实性,加解密所需密钥信息量少,且不存在密钥协商问题。为解决认证延迟和能量消耗问题,实现簇头节点对同一群组内感知节点的批身份认证,对可疑节点基于二分搜索技术实现身份追踪,快速定位可疑节点位置,及时甄别不可信节点。安全性分析表明,该机制具有正确性、匿名性、不可抵抗性,可有效阻止恶意节点窃取及篡改感知数据。     

分层WSNs中基于信任的可靠路由技术

无线传感网（WSNs）通过多跳路由将数据传送至基站,路由可靠性是关键。然而现有的众多基于信任的可靠路由选择方法中,信任值的计算需要较大的存储空间,并且划分恶意节点的信任门限值通常是固定不变的。提出了一种基于信任的可靠路由技术,簇内节点的信任值由簇头集中计算,且使用动态门限值,快速排除信任值低的恶意节点。簇头节点的信任值计算使用分布式结构,选择信任值高的簇头节点建立路由传输数据。理论分析与实验结果表明,该方法存储开销相对较低,在有恶意节点存在的情况下,数据包转发成功率也能达到95%,从而保证了数据的可靠传输。     

无线mesh网多路径路由协议的设计

多路径路由是一种较新的路由策略,相对于传统的单路径有很多优势.本文在原有路由的基础上提出一种新的多路径路由算法,首先,通过该算法实现了查询路径的方式和计算路径的数量,其次,通过该算法实现了独立路径模型的构建和路径可靠性模型,最终完成在传输过程中,充分挖掘可靠性较高的多条传输路径来完成节点间的通信,解决因节点具有动态特征等原因造成的断路和拥塞,实现整个网络的负载均衡及数据的可靠传输.     

无线传感器网络中基于网格的能量感知路由协议研究(英文)

通过建立无线传感器网络环境中的能耗模型, 研究了高效能耗以及由路径损耗模型不同带来的数据干扰问题. 采用二维网格分簇机制, 其中簇头选举算法基于节点的剩余能量和随机退避时间, 以一种高效且分散的方式使簇头在所有传感器节点中均匀轮换. 节点除了在传输和接收数据过程中消耗能量, 在干扰重传时也需要消耗额外的能量. 根据平面几何学, 通过分析和数学推导, 得出网络的总能耗与分簇机制中的网格结构直接相关的结论, 其中簇的大小决定传输范围, 节点距离决定路径损耗指数, 网络结构决定同时传输数据的节点产生的干扰总数. 通过分析和仿真实验, 提出了在无线传感器网络中优化的网格结构和对应的网格大小, 从而在最大化降低能耗和最小化总体冲突之间达成平衡.     

基于最小跳数的跨层路由设计与仿真

本文在分析了最小跳数路由算法的局限性的基础上进行了改进,把能量也作为一个重要的指标加以考虑,提出一种改进方案,基于最小跳数的无线传感器网络路由跨层设计方法,建立了能量约束问题的数学模型,并对能量模型进行了分析,搭建了网络的能量模型、跨层模型和运动模型。利用统计线实现了跨层提取能量数据的方法。利用统计线实现了跨层提取能量数据的方法。综合考虑了能量和路由因素,提出了跨层路由设计方案。最后对该设计方法运用OPNET进行了仿真,证明该方法的正确性和优越性。     

软硬协同无线通信视频传输实验系统设计

基于QCA9558芯片、嵌入式系统服务、无线组网技术、QT技术,设计了无线视频传输系统,该系统由视频采集节点、Wi-Fi无线多跳网络、上位机客户端软件组成。在MIPS平台上移植嵌入式OpenWrt操作系统;组建Wi-Fi无线多跳网络,完成网关节点和路由节点的设置,制定了数据通信协议;使用QT技术设计PC客户端程序。通过测试,系统性能良好,满足视频传输的需求,系统可以用于实验教学及科研研究。     

物联网综合实验系统设计

基于传统嵌入式技术的物联网实验箱设备单一、功能局限,无法满足从数据感知、传输到应用的系统性实验要求,为解决这一问题,设计和实现了包含物联网感知层、传输层和应用层的完整物联网综合实验系统,支持数据采集、近/远程传输和服务器/手机端应用的相关实验、实训。基于多种通信方式和嵌入式技术,设计了包括感知层和传输层的物联网实验箱,为系统提供硬件平台。此外,在ubuntu上搭建了Nginx Web服务器,应用Flask框架开发后台服务,基于vue. js开发了手机端APP,实现了数据采集、传输到应用的完整实验功能。该实验系统为全栈式物联网人才培养提供了完整的解决方案,并已经应用于内蒙古科技大学电气信息类专业,列出基础实验和综合实训项目50余项,取得了较好的教学效果。     

无线移动网络中可分级编码视频的仿真平台

为了满足无线移动网络中可分级视频流传输的实验要求,提出了无线移动网络中可分级视频的仿真实验平台。仿真平台包含3个阶段,编码阶段将普通格式的源视频编码为H.264/SVC格式,仿真阶段将视频报文在移动自组织网络中传输,设计了新的路由协议获得网络的可用带宽估计,并将该信息发送至自适应速率调节模块,解码阶段过滤一部分网络抽象数据信息,提取出最优的解码视频数据流。此外,为了实现可分级视频流自适应调节信息的传输,设计了新的移动自组织网络路由协议,通过自适应反馈机制可以根据路由状态与网络的可用资源状态调节源节点的传输速率,以满足可分级视频传输的要求。基于仿真实验的结果表明,本平台可以测试可分级视频流在无线移动网络中传输多个性能指标,并且设计的自适应路由协议可以提高无线移动网络的视频传输质量。     

基于云业务构架的城市视频监控网络设计

本文基于当前大数据、物联网、云计算、计算机视觉等技术,依托视频图像传输网络等基础网络设施,有效整合各类视频图像资源,提出城市视频监控系统设计方案,重点对三个部分进行介绍,分别为视频资源存储、视频资源联网运维和系统网络构建。该设计在实现城市公共安全视频资源的统一汇聚、统一管理、统一调配的基础上,为各部门、各行业提供与实际业务紧密结合的视频深度应用方案.     

基于节点位置信息的改进型LEACH分簇算法研究

本文研究了一种基于节点位置信息的改进型LEACH无线传感器网络分簇算法,通过决策支持机制,利用传感器节点的位置信息进行分簇.该算法有效地减少了路由消耗,同时平衡节点间的能量使用,控制节点能耗,延长网络生存时间.     

基于扇形区域的无线传感器网络路由算法研究

基于对经典分簇算法LEACH和PEGASIS的研究,提出一种新的分簇路由算法。该算法在簇头选择机制上对LEACH算法作了一定的改进,重点考虑了节点剩余能量等参数,有效避免了低能量节点被选为簇头。随着与汇聚节点距离的增大,簇的规模也逐渐增大。同时,将网络划分为多个扇形区域,每一扇区内部节点间的数据传输采用多跳方式进行。通过对算法验证,与LEACH算法、PEGASIS算法比较,新算法对网络生存时间的延长明显。