A new solution to wireless sensor network density control problem

1 Introduction a At present, the research work on wireless sensor networks is based on the assumption that the energy of a sensor node is provided by the battery and can not be regenerated. The lifetime of the node is limited and ephemeral. Hence research…     

改进白骨顶鸡优化算法的WSN网络覆盖

为解决二维无线传感器网络随机部署产生的节点分布不均、覆盖率低的问题,提出一种融合元启发式算法的网络部署方案。该方案以节点部署空间作为约束条件、网络覆盖范围作为目标函数对二维网络覆盖模型进行数学建模。针对白骨顶鸡优化算法全局探索能力不强且在迭代后期容易陷入局部最优的缺点,该方案引入复合突变策略和随机反向策略对原算法进行改进。在二维网络覆盖模型进行的仿真测试结果表明:部署改进白骨顶鸡优化算法的二维无线传感器网络不仅网络覆盖率更高,节点也更加均匀,验证了改进白骨顶鸡优化算法解决节点部署问题的有效性和实用性。     

一种基于弧覆盖的传感器监测网络密度控制算法

提出一种基于弧覆盖的节点调度算法来控制无线传感器网络的密度问题.利用节点感知区域所覆盖到的弧是否被邻居节点完全覆盖来判定节点的状态,通过节点之间的状态轮换与合作策略来延长网络寿命.仿真证明该算法具有良好的节能性能,而且有效延长网络的生存寿命.     

分簇无线传感器网络中提高网络连通性的协作算法

针对分簇无线传感器网络提出了一种基于虚拟天线阵列的协作算法.该算法通过节点间的协作来提高网络连通性,所有节点均按照泊松Voronoj网格模型进行分簇,簇首根据通信链路决定是否激活节点协作;若节点协作算法被激活,簇首从其成员中选择适合的节点作为协作节点共同组成虚拟天线阵列.通过协作,可扩展簇间的通信范围从而与远方节点直接...     

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。     

Real-time localization estimator of mobile node in wireless sensor networks based on extended Kalman filter

Localization of the sensor nodes is a key supporting technology in wireless sensor networks (WSNs). In this paper, a real-time localization estimator of mobile node in WSNs based on extended Kalman filter (KF) is proposed. Mobile node movement model is analyzed and online sequential iterative method is used to compute location result. The detailed steps of mobile sensor node self-localization adopting extended Kalman filter (EKF) is designed. The simulation results show that the accuracy of the localization estimator scheme designed is better than those of maximum likelihood estimation (MLE) and traditional KF algorithm.     

无线传感器网络系统性能测试与应用

文章通过对无线传感器网络节点进行通信测试来测试节点寿命和网络覆盖率。在数控机床故障诊断中使用无线传感器网络,并且给出相应的应用实例,结果表明该传感器网络节点可以应用在工业现场。     

无线传感器网络系统性能测试与应用

文章通过对无线传感器网络节点进行通信测试来测试节点寿命和网络覆盖率。在数控机床故障诊断中使用无线传感器网络,并且给出相应的应用实例,结果表明该传感器网络节点可以应用在工业现场。     

一种无线传感器网络覆盖空洞的修复方法

针对无线传感器网络中覆盖空洞的现象,提出一种基于虚拟力的解决办法。为减少节点由移动所带来的能量消耗,该方法最多选择3个节点,通过节点移动并扩大其感知半径来修复覆盖空洞。实验结果表明该方法能保证较好的网络覆盖率,延长网络的生存时间。     

基于几何随机图模型的传感器网络拓扑分析

针对随机部署的传感器网络节点位置不规则的问题,根据网络中节点所在的区域、节点的半径和数目建立的几何随机图模型,分析了在节点服从均匀分布的监测区域中,忽略边界效应和考虑边界效应的影响下,节点分布的概率密度函数、节点平均度与节点的数目、半径的关系。由此得到了节点数目和感知半径与网络覆盖率的关系,通过配置的网络参数估计网络预期能达到的服务质量期望。     

基于移动无线传感器网络的k-阶覆盖算法

在移动无线传感器网络中,传感器节点可能由于自身移动、能量损失、物理损坏、错误和故障等因素的影响,从而出现覆盖漏洞的情况,继而导致网络覆盖效率低下。本文就此设计了一个新的移动无线传感器网络覆盖算法,基于分簇的方式,而且能够实时监测网络中出现的覆盖漏洞,并迅速进行修复。仿真结果表明,对于移动无线传感器网络,该算法不仅能够实现所期望的覆盖均匀度,还能够增加覆盖面积,提高网络覆盖率,而且性能要优于VFA。     

Sensor network architecture for intelligent high-speed train on-board monitoring

The China’s high-speed railway is experiencing a rapid growth. Its operating mileage and the number of operating trains will exceed 45 000 km and 1500 trains by 2015, respectively. During the long range and constant high-speed operation, the high-speed trains have extremely complex and varied work conditions. Such a situation creates a huge demand for high-speed train on-board monitoring. In this paper, architecture for high-speed train on-board monitoring sensor network is proposed. This architecture is designed to achieve the goals of reliable sensing, scalable data transporting, and easy management. The three design goals are realized separately. The reliable sensing is achieved by deploying redundant sensor nodes in the same components. Then a hierarchal transporting scheme is involved to meet the second goal. Finally, an electronic-tag based addressing method is introduced to solve the management problem.     

超宽带无线传感器网络节点定位优化模型研究

提出了一种解决UWB无线传感器网络节点定位问题的新方法。该方法利用UWB技术的精确测距功能,在获得网络一跳邻居节点间距信息的基础上,通过构建、求解优化模型的方式,确定整个网络的物理拓扑。为实现网络基本功能,如路由、网络管理等提供了可能,适用于传感器网络或节点运动变化较小的Ad Hoc网络。     

WSNs中基于节点信任度的机会路由算法

针对机会路由的候选转发集中存在恶意节点导致网络性能下降问题,提出一种计算节点信任度的评估模型。使用贝叶斯公式计算节点的直接信任度,根据节点的代数连通度得到间接信任度,利用信息熵的概念得到综合信任度。为高效辨别出候选转发集中的恶意节点,预先设定信任度阈值[β]。提出一种基于节点信任度的机会路由算法TBOR。TBOR利用信任模型初始化候选集中每个节点的综合信任度,再利用信任度阈值判断潜在的恶意节点,并将信任度大于信任度阈值的节点添加到候选转发集。实验结果表明,TBOR能高效识别并剔除候选转发集中的恶意节点,具有较高的检测率,保证了数据可靠传输。     

超宽带无线传感器网络节点定位优化模型研究

提出了一种解决UWB无线传感器网络节点定位问题的新方法。该方法利用UWB技术的精确测距功能,在获得网络一跳邻居节点间距信息的基础上,通过构建、求解优化模型的方式,确定整个网络的物理拓扑。为实现网络基本功能,如路由、网络管理等提供了可能,适用于传感器网络或节点运动变化较小的Ad Hoc网络。     

具有休眠/监听机制的无线传感器网络中SIR病毒传播研究

针对无线传感器网络遭受病毒攻击安全问题,结合无线传感器网络媒体访问控制层的休眠/监听机制,使用SIR病毒传播模型分析病毒传播的动态过程。研究表明,在无线传感器网络中媒体访问控制机制能在客观上对病毒传播起到抑制作用,降低网络病毒传播速度,减少网络病毒感染节点数。仿真发现,在媒体访问控制机制下,通过增大节点通信半径,增多网络活跃节点数,以及增加节点平均度等方法来改变网络结构,都能够有效抑制病毒在无线传感器网络中的传播,降低病毒感染规模。该文的实验结果与理论分析一致,研究成果能够应用于"计算机网络与信息安全"和"物联网概论"相关课程实验中,有助于学生理解信息病毒的传播过程,为制定病毒免疫机制解决网络病毒攻击隐患提供理论依据。     

基于位置信息的分簇传感网数据汇聚方案

数据汇聚是降低传感器网络传输能耗的重要手段.分簇传感网数据汇聚通常包括簇内汇聚及传递汇聚结果到基站两个阶段,现有方案大多关注第二阶段数据汇聚结果传递到基站的效率.现提出一种基于位置信息的分簇传感网数据汇聚方案,通过利用位置信息选择代理点,仅与代理点有不同测量值的节点进行数据发送,有效减少了第一阶段中的数据传输.理论分析与模拟试验表明,方案簇内消息发送数优于相关方案,减少了通信开销,延长了网络生命期.     

Optimization of threshold for local spectrum sensing with energy detector

Spectrum sensing is the first step of cognitive radio (CR). In this area, previous researches mostly consider distributed local nodes which are under identical channel conditions, hence uniform and fixed detection threshold is set with energy detector. However, the distributions of nodes in real environments are not quite the same. In this paper, the optimal threshold to minimize the total detection error over additive white Gaussion noise (AWGN) channel is derived firstly. Then the dynamic threshold scheme is proposed to reduce the average total detection error. Simulations have shown that, with this scheme, sensing performance is improved.     

基于复用分割技术的两跳蜂窝网的频谱分配方案

根据复用分割原则,提出2种新的两跳固定中继蜂窝网的频谱分配方案,即:侧重于覆盖面积的频谱分配方案和侧重于频谱效率的频谱分配方案.相对于侧重频谱效率的频谱分配方案,侧重于覆盖面积的频谱分配方案有较大的频谱复用距离,从而能够提供更好的链路质量,其重点在于解决覆盖问题.同时,相对于侧重覆盖面积的频谱分配方案,侧重于频谱效率的频谱分配方案的频谱复用距离较小,从而有更高的频谱利用率,其重点在于解决频谱效率问题.与基于信道借用的频谱分配方案及传统无中继频谱分配方案比较,理论分析和仿真结果表明,提出的侧重于覆盖面积的频谱分配方案能提供最好的覆盖,同时侧重于频谱效率的频谱分配方案能得到最大的面积频谱效率.     

基于测距的WSN节点复制攻击检测算法

现有的无线传感网节点复制攻击检测方法多依赖于网络中节点的精确位置信息和同步时钟信息,而在网络实际运行中往往很难保证实时有效的节点位置信息和同步时钟信息。提出了测距法来检测节点复制攻击,不需要精确定位和网络时钟同步;定义了三种检测准则,给出检测系统实现方案和算法流程图。实验表明,该系统实用、可靠。