无线传感器网络(WSN)

摘要： 无线传感器网络(Wireless sensor networks,WSN)中,因为传感器节点能量有限,并常被部署在恶劣的环境中,导致很难给传感器节点进行充电或更换电池,故如何提高WSN的寿命成为主要研究方向。针对这一问题,提出了一种基于区块化聚类与跳板节点的无线传感器网络路由算法。首先,通过分析通信传输距离对网络能耗的影响,引入了区块化聚类来控制节点发送距离以减小网络的总能耗。其次,提出基于跳板节点的网络传输模型,并证明了其网络能耗相比于多跳节点的优势。仿真结果表明,与LEACH算法、EECPK-means算法以及energy centroid clustering算法相比,本文提出的路由算法有效延长了WSN的使用周期。

摘要： 结合RFID、WSN、NFC、移动等多种技术,提出了一种新型的物联网智能停车系统。它能够实时收集有关停车位占用状态的环境参数和信息。为了降低系统的成本,分析了太阳能RFID标签作为汽车检测系统的可能性。此外,还安装了一个基于静态Java和Google云端消息传递技术的软件应用程序,以便管理警报事件。为了证明所提出的方案能够满足创新的智能停车系统的实际需求,对太阳能标签提出了可行的检测方案。

摘要： 本文立足于体育径赛自动记圈系统,对数据的采集与传输等方面进行研究,提出了利用现有RFID技术、无线传感器网(WSN)来完成对数据的采集、处理和传输,从而以非人工的方式实现运动员行进圈数的自动统计。通过记录学员各个点的运动时间与人工计时的结果比对,800 m与3000 m的误差在3~6 s之间,这也表明基于RFID和WSN的体能测试系统方案用于运动自动计时是可行的。

摘要： 提出了一种基于神经网络的燃气管道泄漏检测方法。首先将管道分成若干段,在考虑每段管道气流的输入/输出压力的前提下,利用基于物联网现象的无线传感器网络来收集泄漏检测点所需的信息。基于这些信息构建特征工程,并进一步将样本集划分为训练集和验证集,使用训练集对泄漏检测神经网络进行训练,来调整神经网络权值,使用验证集评价神经网络的故障检测系统的性能。利用实际管道数据对网络进行训练,以确保所提出的方法适用于实际工程。

摘要： 目前,基于低功耗自适应集簇分层型协议(LEACH)的改进协议大多是从簇头选举、簇的分布、路径选择等方面入手,数据之间的冗余性考虑不够.提出了一种结合相对信息熵的改进LEACH协议(LEACH-CIE),结合相对熵模型,计算节点相邻两个周期数据概率分布的相对熵值,再与阈值进行比较,以此判断数据的冗余度,通过拒绝冗余数据的传输,达到降低网络能耗的目的.在数据发送阶段,考虑通信距离、能耗比等因素,提出一种兼顾自身剩余能量的多跳转发路由(MFRCRE),优化节点转发条件,均衡网络各节点的能量消耗速率.实验结果表明,该方法可以有效地降低并均衡网络节点的能耗以延长网络生存周期.

摘要： 近年来无线传感器网络(wireless sensor network,WSN)由于其部署简单、功能多样等优点被广泛应用于各个领域,然而传统的传感器定位算法存在着定位精度差、算法效率低等缺点.为了克服上述缺点,文章基于杜鹃搜索算法,设计和实现了一种新的算法来定位无线传感器.经过仿真实验验证,相比其他定位算法,该算法可以更加有效和快速地定位传感器位置.在此基础上,该文还探索了算法中参数的最佳经验值,从而让算法定位更加精确和快速.

摘要： 针对经典的DV-Hop算法因跳数和跳距计算误差所导致定位精度不高的问题,提出基于跳数修正和跳距优化的DV-Hop定位算法(NHDL).NHDL算法首先利用节点间所接收的信号强度值对跳数进行修正,减少跳数估计的误差;然后通过加权因子优化锚节点的平均跳距.同时,利用共线性概念避免在定位过程中的锚节点共线问题;最后,利用最小最大法估计节点位置.仿真结果表明:相比于传统的DV-Hop算法,NHDL算法降低了平均定位误差,提高了定位精度.

摘要： 针对目前港口对微气象环境影响下产生的极端天气和海况几乎无法实现精细化、可视化的监测等问题,设计一套基于WSN的微气象信息智能监测系统,将无线传感器网络技术引入传统海洋气象观监测领域,系统集数据的采集、传输、处理以及可视化展示为一体,为港口业务运作、船舶航行安全提供技术支撑.结果表明:该系统可以提高微气象观测精度,保障微气象监测数据的有效传输,对港口海域的微气象监测具有良好的辅助意义.

摘要： 传感器节点的能量与存储空间受限会影响无线传感器网络(wireless sensor network,WSN)的性能和生命周期.文章采用移动小车(mobile car,MC)对WSN进行能量补充和数据收集,提出基于能量需求和数据收集(energy requirement and data collection)的节点选择(select)S-ERDC算法来选择部分需要充电和数据收集的节点,并通过提出的差分进化烟花(differential evolution fireworks,DEFW)算法对MC访问需求节点的移动路径进行调度,从而在保证网络永续运行的同时最小化网络能耗.仿真实验表明,使用了S-ERDC算法和DEFW算法的WSN在运行40个充电轮后,WSN中的能耗比原始烟花降低4.73％,比遗传算法降低22.49％.

摘要： 无线传感器网络(WSN)中高精度目标跟踪时的传感器能量管理为当前的研究热点.针对节省能量和能耗均衡问题,提出一种基于能耗约束的传感器选择算法.算法实现以扩展卡尔曼滤波(EKF)增益矩阵及传感器量测能耗矩阵为待优化变量,以估计协方差矩阵的迹与传感器量测能耗函数的和为目标函数,结合传感器节点能耗阈值约束,通过凸优化方法求解.理论推导与仿真实验结果表明,在保证估计精度条件下,本文算法可以有效节省网络能量,实现网络能量均衡.

摘要： 在无线传感器网络中使用中间件利于解决应用层和底层之间的代沟,但由于无线传感器网络的能源有限等约束,用于无线传感器网络的中间件有很多问题急需解决。首先介绍中间件的发展现状和需解决的问题。然后,对几种已有的中间件进行比较。最后,说明未来中间件的发展方向。

摘要： 在无线传感器网络中使用中间件利于解决应用层和底层之间的代沟,但由于无线传感器网络的能源有限等约束,用于无线传感器网络的中间件有很多问题急需解决。首先介绍中间件的发展现状和需解决的问题。然后,对几种已有的中间件进行比较。最后,说明未来中间件的发展方向。

摘要： 在无线传感器网络中使用中间件利于解决应用层和底层之间的代沟,但由于无线传感器网络的能源有限等约束,用于无线传感器网络的中间件有很多问题急需解决。首先介绍中间件的发展现状和需解决的问题。然后,对几种已有的中间件进行比较。最后,说明未来中间件的发展方向。

摘要： 目标定位与跟踪问题一直是无线传感器网络(WSN)应用研究的一个热点问题。本文在典型的基于轨迹预测的目标跟踪方法的基础上,提出了一种改进方法。该方法根据轨迹预测对参与目标跟踪的传感器节点簇进行动态选取,减少了传感器节点的数据发送量。该方法不仅可以有效降低传感器节点能量消耗,而且在预测出现偏差或目标轨迹出现偏离等情况下仍能很好地进行目标跟踪。仿真实验表明了该方法的有效性。

摘要： 目标定位与跟踪问题一直是无线传感器网络(WSN)应用研究的一个热点问题。本文在典型的基于轨迹预测的目标跟踪方法的基础上,提出了一种改进方法。该方法根据轨迹预测对参与目标跟踪的传感器节点簇进行动态选取,减少了传感器节点的数据发送量。该方法不仅可以有效降低传感器节点能量消耗,而且在预测出现偏差或目标轨迹出现偏离等情况下仍能很好地进行目标跟踪。仿真实验表明了该方法的有效性。

摘要： 目标定位与跟踪问题一直是无线传感器网络(WSN)应用研究的一个热点问题。本文在典型的基于轨迹预测的目标跟踪方法的基础上,提出了一种改进方法。该方法根据轨迹预测对参与目标跟踪的传感器节点簇进行动态选取,减少了传感器节点的数据发送量。该方法不仅可以有效降低传感器节点能量消耗,而且在预测出现偏差或目标轨迹出现偏离等情况下仍能很好地进行目标跟踪。仿真实验表明了该方法的有效性。

摘要： 无线传感器网络(WSN)在军事、民用等领域的广泛应用,迫切需要有效的安全机制来解决其所面临的安全问题.由于WSN节点处于不确定的非可信环境,使得WSN面临着不同于传统计算机网络的挑战性安全问题.分析了WSN对安全的需求;给出了影响WSN安全问题的主要自身特点;综述了WSN安全的若干挑战性问题;总结了WSN安全面临的主要威胁;详细分析了WSN的若干尚待解决的关键安全技术问题.

摘要： 无线传感器网络(WSN)在军事、民用等领域的广泛应用,迫切需要有效的安全机制来解决其所面临的安全问题.由于WSN节点处于不确定的非可信环境,使得WSN面临着不同于传统计算机网络的挑战性安全问题.分析了WSN对安全的需求;给出了影响WSN安全问题的主要自身特点;综述了WSN安全的若干挑战性问题;总结了WSN安全面临的主要威胁;详细分析了WSN的若干尚待解决的关键安全技术问题.

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： 本发明公开一种WSN接入Internet的网络体系结构和WSN的服务提供方法，用于解决WSN接入Internet，并向用户提供服务的问题，使得Internet真正延伸到物理世界的各个角落。本发明以网络中间件的形式，在WSN和Internet之间布署WSN－Internet网关，在Internet上布署管理服务器；使用WSN－Internet网关现实WSN和Internet协议的转换，将WSN接入Internet；使用WSN－Internet网络中间件实现WSN的服务注册、查找、定购和提供。本发明不需要修改现有的网络协议栈；体系结构简单、合理，方便、灵活的实现WSN服务的统一控制和管理；在网络接入和服务提供中，容易实现服务的访问控制；为WSN的运行提供参考模式，有益于加快WSN的实用化进程。

摘要： 在多个传感器和统一管理这些传感器的服务器通过通信网络连接的传感器网络系统中，管理各传感器的服务器首先获取各传感器中的电池的剩余驱动时间，并使得目标剩余驱动时间。然后，控制各传感器的动作，使得各传感器中的电池的剩余驱动时间与目标剩余驱动时间大致相等。由此，可以减轻系统管理者的维护上的负担，特别是传感器的电池充电处理的负担。

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。