异构无线传感器网络中异构节点的部署与优化

在无线传感器网络中适当地部署少量的异构传感器节点能够有效地延长网络寿命,提高网络的可靠性.本文主要研究无线传感器网络中异构节点的部署问题,提出了基于选址问题的异构节点部署算法,以优化无线传感器网络中异构节点的数量和位置.与其它算法相比,该算法对无线传感器网络的拓扑结构没有特定的要求,可以支持随机部署或人工部署的各种传感器网络,最后还给出了该算法的仿真测试结果.     

传感器网络关联区域游走查询机制

在多数应用中,传感器网络被视为分布式数据库,解析查询是其主要功能之一.提出了关联区域游走查询机制,其设计目标是实现对大规模、节点位置信息无关的传感器网络高效节能的资源查询处理.该机制借鉴小世界网络的研究成果,以关联节点作为长程连接,降低了网络平均路径长度,缩短了查询源和目标问的距离;各节点的邻居与其关联节,点的邻居组成关联区域.该机制通过查询消息在关联区域间游走来完成查询,避免了全网泛洪.教学建模分析和实验仿真结果显示:与现有的几个重要相关机制相比,关联区域游走机制具有显著的低能耗特性;此外,关联区域游走机制还具有良好的可扩展性和相比CAPTURE更加广泛的适用范围.     

无线传感器网络中节点睡眠调度机制研究

无线传感器网络是由大量低成本的传感器节点构成的自组织网络.因为工作环境或成本原因,传感器节点通常不更换电池,能量十分有限,因此提高能量有效性、延长网络寿命成为传感器网络设计的关键,节点睡眠调度机制是节能的一个有效手段.本文首先分析了采用睡眠调度机制必须考虑的问题,然后介绍和分析了已有典型节点调度机制,指出了各种机制的优势与不足,并时未来研究方向提出了展望.     

传感器网络失效节点识别技术研究

本文提出一种基于Bloom Filter的传感器网络失效节点的识别方法,该方法在不增加传感器网络节点负担的情况下,对传感器网络中无法正常工作的传感器节点进行识别.分析了算法中不同参数选取对于识别性能的影响,并通过仿真对算法准确性进行了验证.     

一种无线传感器网络定位问题中的分簇算法

本文提出一种用于平面无线传感器网络定位的分簇算法.首先,锚节点根据地理位置划分感知区域;然后,通过拓扑发现过程和锚节点问的信息交换,实现锚节点对周围网络拓扑的感知;最后,根据就近原则将所有未知节点分配到以锚节点为边缘的各个子区域中,而分配到各个子区域中的未知节.点和边缘的锚节点,则构成网络中的各个簇,并由每个簇的主节点保存本簇内全部拓扑信息.该算法可以实现多跳节点的分簇,并且具有较小的通信量,可用于多种基于分簇的分布式定位算法中,有助于解决大规模无线传感器网络的定位问题.仿真实验结果显示,在锚节点按网格分布和随机分布两种情况下,该算法都可以得到良好的分簇结果.     

Ad Hoc网络的数据安全传输方案研究

由于Ad Hoc网络结构的特点,使其更容易遭到攻击,安全的路由和安全数据传输已成为Ad HOC网络研究的热点.对于网络的外部攻击,在不同的假设条件下,已经提出了一些有效的抵制方案.但对于内部攻击,还没有一种快速、准确、可行的对恶意行为进行预防和检测的方法,一般采用信誉机制加以解决,但存在较多缺点.本文基于Reed-Solomon编码的纠错技术,提出了一种在存在Byzantine攻击节点的网络环境下的安全数据传输协议(Secure Data Transmission Protocol,SDTP).该协议不仅能实现数据的安全传输,而且能准确判定恶意攻击的发生和攻击节点的位置,为在Ad Hoc网络中检测内部攻击节点提供了一种更准确、具体且实际可行的算法,该算法也可被用于安全路由协议中.     

无线传感器网络的地理路由算法综述

在无线传感器网络体系结构中,网络层的路由技术至关重要.地理路由算法由于其扩展性方面的优势逐渐成为无线传感器网络中的一个研究热点,近年来提出了很多地理路由算法.根据对现有算法的分析,把地理路由算法、分为三类:基于平面化的地理路由算法、基于特征节点的地理路由算法和基于拓扑特性的地理路由算法.同时,针对具体的算法进行了探讨,分析了各个算法的优劣和性能、特点等.最后总结了该领域当前研究现状,并指出未来的研究策略与发展趋势.     

无线传感器网络安全路由算法的研究与设计

无线传感器网络安全路由问题是亟需解决和具有重要意义的课题,是无线传感器网络安全的一个重要研究方向.本文针对GEAR路由算法的防御弱点,设计了一种新的安全路由算法R-GEAR,通过在GEAR路由算法上引入适用于传感器网络的安全引导方案及信誉评测机制来获得较好的安全性能.对R-GEAR进行安全性分析,并利用NS2仿真工具进行仿真实验.结果表明,在存在攻击节点的情况下,与GEAR路由算法相比,R-GEAR安全路由算法具有更好的包传输率、包丢失率.     

一种异构传感器网络的能量有效路由算法

无线传感器网络设计能量有效的路由算法是至关重要的.对于不同类型的传感器节点传输不同大小数据包信息以及拥有不同初始能量的异构传感器网络,本文提出了一种适合此传感器网络的D-REECR路由算法,此算法是在之前提出的REECR算法上改进而来.基于REECR没有考虑簇头在选择时的分布不均匀性,D-REECR将簇头闻的距离作为选择簇头的因素之一,与节点的剩余能量及能量消耗率一起作为选择簇头的依据.这样使各个簇大小基本一致,从而平衡各个节点的能量消耗,达到延长网络生命的目的.仿真结果显示,改进后的D-REECR算法比REECR算法在能量效率上大约提高5%～10%.     

一种基于非度量多维标度的移动定位算法

稀疏无线传感器网络由于缺乏足够的距离和连通性信息,导致大多数定位算法无法有效工作.提出了一种非度量多维标度移动节点辅助定位算法--NMDS-LRA(M).该算法对移动节点运动轨迹抽样,添加拓扑约束关 系,然后利用奇异值分解计算节点相异性矩阵的逼近阵,从而有效解决了移动辅助定位问题,并且避免了以往移动定位算法中虚拟节点间距离误差较大对定位精度的影响.仿真分析表明,与以往算法相比,提出的算法有更好的定位精度,而且在较低网络连通度和不规则网络分布的条件下表现出更好的可靠性.