无线传感器网络分布式多传感器目标检测

目标检测是无线传感器网络中的一种重要应用,文中提出了一种能量有效分布式多传感器目标检测方法,该方法区别于以往的单目标方法,通过多个节点相互协作对目标进行检测,算法1给出了时间序列离散法,求得目标被测距离,且多节点将检测到的信息在聚合节点进行聚合,并通过算法2找到一条最优传输路径将聚合数据包传送至sink节点。此外通过仿真比较了单节点检测目标和多节点协同检测目标的概率、权系数α对检测节点平均能量消耗的影响,并给出了目标检测数据的最佳采样周期。     

基于生命期划分的无线传感器网络节能策略

提出一种基于生命期划分的节能数据传输策略.利用能耗判定建立多层簇,并在保证能耗均衡的基础上划分节点生命期,同时利用节点工作状态轮转,进一步延长了网络生存时间.仿真结果表明,本方法相比于其他一些能量有效的网络协议,拥有更长的网络生存时间及更均衡的网络能耗.     

基于压缩感知的无线传感器网络多目标定位算法

目标定位是无线传感器网络的重要应用场景。该文提出了一种将压缩感知应用于无线传感器网络多目标定位的方法,把基于网格的多目标定位问题转化为压缩感知问题。应用多分辨率分析的思想,设计了迭代回溯的压缩感知算法,该方法的特点是可同时进行多目标定位,并且大大减少了网络通信的数据量从而延长网络寿命,代价是融合中心的算法复杂度的增加。仿真结果显示,采用迭代回溯算法定位精度提高了50%以上,具有较好的多目标定位效果。     

基于分簇的无线多媒体传感器网络数据聚合方案研究

该文提出了一种基于分簇的无线多媒体传感器网络(WMSNs)数据聚合方案(Cluster-based Data Aggregation Algorithm, CDAA)。利用新的分簇方法和数据聚合策略,CDAA可以有效延长网络生命期。根据多媒体节点数据采集的方向性和节点剩余能耗,该文提出新的无线多媒体传感器网络的分簇方法,并基于该分簇方法进行网内多媒体数据聚合。仿真结果表明,该方法能够有效减少冗余数据的传送,与LEACH, PEGASIS等传统WSNs路由协议和针对WMSNs的AntSensNet协议相比,在能耗均衡和节能方面表现出更好的性能。     

无线多媒体传感器网络中能量高效的采样与传输方法

提出了一种多媒体传感器网络节能数据采样与传输方法。利用Voronoi图来调节节点的传感方向以提高网络覆盖度,并通过可变采样粒度的周期性传感,降低采样能耗。同时,基于色块匹配,进一步降低了数据传输开销。仿真结果表明,在延长网络生存时间方面表现出了较好性能。     

基于多目标优化的无线传感器网络移动充电及数据收集算法

近年来,通过引入移动设备(ME)为无线传感器网络(WSNs)进行无线充电和数据收集成为一个研究热点。传统方法一般先根据节点的充电需求优先级确定移动路径,再根据该路径依次对节点进行数据收集。该文同时考虑充电需求和数据收集两个维度,以最大化ME的总能量利用率和最小化数据收集平均时延为目标,建立多目标一对多充电及数据收集模型。在ME携带的行驶能量和充电能量不足的前提下,设计路径规划策略和均衡化充电策略,并改进多目标蚁群算法对该文问题进行求解。实验结果表明,该文算法在多种场景下的目标值、Pareto解的数量、Pareto解集的均匀性、分布范围等性能指标均优于NSGA-II算法。     

一种面向无线多媒体传感器网络的分布式图像压缩算法

因为多媒体数据的高带宽要求,要传输传感器节点采集到的原始数据将会消耗大量的资源。文章提出了一种分布式图像压缩算法,该算法通过把压缩任务分配给其他节点来解决在能量受限的节点上处理能力不足的问题。此外,该算法把压缩任务分配给其他空闲节点能很好的延长网络的生存时间。     

无线多媒体传感器网络中一种改进路由算法

随着网络负载增加,经典的TPGF( Two-Phase geographic Greedy Forwarding)算法难以找到节点分离路径,会导致网络吞吐量、投递率以及端到端时延性能下降。此外,当网络拓扑变动不大时, TPGF中每条路径所包含节点要消耗比其他节点更多的能量,会导致其过快死亡,从而影响网络性能。为此,将联合网络编码技术引入 TPGF,提出一种编码与能量感知的 TPGF 路由算法( NE-TPGF)。该算法综合考虑节点的地理位置、编码机会、剩余能量等因素,同时利用联合网络编码技术进一步扩展编码结构,充分利用网络编码优势来建立相对最优的传输路径。仿真结果表明, NE-TPGF能够增加编码机会,提高网络吞吐量和投递率,降低端到端时延,并且还有利于减少和平衡节点的能量消耗。     

无线多媒体传感器网络传输控制协议研究

作为一种具有感知、计算和通信能力的新型通信网络,无线多媒体传感器网络在军事和民用等诸多领域具有广阔的应用前景,已经引起了各国政府和学术界的高度重视。传输控制协议是无线多媒体传感器网络设计的关键技术之一。首先介绍了无线多媒体传感器网络特点与传输控制协议设计面临的挑战,然后对现有传输控制协议进行了分类,并着重分析了几种典型传输控制协议,最后探讨了今后研究的相关问题。     

无线多媒体传感器网络QoS保障问题

 作为一种全新的信息获取和处理技术,无线多媒体传感器网络在军事、工业、商业、环保中具有广阔的应用前景.无线多媒体传感器网络感知媒体丰富、数据量大,处理任务复杂等显著特点,使其QoS保障问题的研究极具挑战性.本文就此问题,总结了无线多媒体传感器网络的QoS需求及其当前所面临的技术挑战.从MAC层、网络层、传输层、应用层、交叉层以及中间件六个方面,着重描述了无线多媒体传感器网络QoS保障的国内外研究进展.最后,分析了当前亟待解决的问题以及未来的研究趋势.     

基于遗传 PSO 的无线传感网络覆盖优化算法研究

针对基于标准粒子群算法的网络覆盖存在收敛速度慢、易早熟等问题,提出一种基于遗传 PSO 的无线传感网络覆盖优化算法.以无线传感器最大覆盖率为目标函数,通过运用加入自适应交叉变异因子的遗传算法搜索解空间,利用 PSO 粒子群强大的全局搜索能力加大搜索范围,使粒子覆盖更有效率,加强算法的寻优能力,提高节点的覆盖率,解决早熟问题.仿真实验表明,与传统遗传算法、新量子遗传算法相比,其覆盖率分别提高了2.28%和0.65%,收敛速度也有所提高,因此该方法能有效地实现无线传感网络覆盖优化.     

能量感知的无线传感器网络覆盖控制协议

提出了一种与节点位置无关的、能量感知的无线传感器网络覆盖控制协议EACCP(an Energy-Aware Coverage Control Protocol for wireless sensor networks),EACCP采用基于节点分层成簇的思想,根据节点邻居平均能量与自身剩余能量等参数竞选活动节点.理论分析与模拟实验表明EACCP协议不但能够提供高质量的网络覆盖率,而且可以有效地适应于节点能量异构的网络应用场景,并且减少活动节点选取过程中的控制消息开销.     

无线传感器网络基于参数可调增强型覆盖控制算法

覆盖问题是无线传感器网络领域的一个基本问题,也是无线传感器网络特性当中的一个重点问题.如何通过某种算法达到以最少传感器节点对监测区域的有效覆盖已成为目前研究的一项重要课题.因此,提出一种增强型覆盖控制算法(Enhanced Coverage Control Algorithm, ECCA).该算法通过概率理论知识可以有效地求解出对监测区域进行有效覆盖下的最少节点,给出了传感器节点概率的期望值计算方法以及目标节点首次被传感器节点覆盖和多次覆盖后的期望值求解过程,验证随机变量相互之间不独立时的比例函数关系.仿真结果表明,ECCA算法可以使用较少的传感器节点数量完成对监测区域的有效覆盖,提高了对监测区域的覆盖质量.     

基于改进PSO的WMSNs覆盖增强算法

对无线多媒体传感器网络(WMSNs)的覆盖增强问题进行了研究.在WMSNs网络中,视频、图像节点的视角范围有限,只能监控周围的部分区域.由于节点数量众多、部署方式受限等原因,网络中往往存在大量的监测重叠与监控盲区,需要对各节点的感知方向进行优化,以提高网络的监控质量.文中基于有向感知模型,提出了一种覆盖增强算法MCE.MCE对各节点的感知方向进行调整,并使用了改进的PSO算法来计算求解.仿真实验表明,MCE算法能够有效地提高网络的覆盖率.     

一种面向三维感知的无线多媒体传感器网络覆盖增强算法

 覆盖作为无线传感器网络中的基础问题直接反映了网络感知服务质量.本文在分析现有无线多媒体传感器网络覆盖增强算法的基础上,构建节点三维感知模型,提出面向三维感知的多媒体传感器网络覆盖增强算法(Three-Dimensional Perception Based Coverage-Enhancing Algorithm,TDPCA).该算法将节点主感知方向划分为仰俯角和偏向角,并根据节点自身位置及监测区域计算并调整各节点最佳仰俯角,在此基础上基于粒子群优化调整节点偏向角,从而有效减少节点感知重叠区及感知盲区,最终实现监测场景的区域覆盖增强.仿真实验表明:对比已有的覆盖增强算法,TDPCA可有效降低除节点感知重叠区和盲区,最终实现网络的高效覆盖.     

基于融合的无线传感器网络k-集覆盖的分布式算法

当节点采用概率感知模型且融合多个节点的数据进行联合感知的情况下,提出了一个新的无线传感器网络的覆盖优化问题:基于融合的k-集覆盖优化问题.首先,将优化问题建模为融合覆盖博弈,证明该博弈是势博弈,且势函数与优化目标函数一致,因此,最优解是一个纯策略Nash均衡解.其次,给出了节点间融合覆盖效用独立的判定条件,进而分别提出同步、异步控制的、基于局部信息的、分布式的覆盖优化算法,证明了算法收敛到纯策略Nash均衡.最后,仿真实验结果表明,当算法收敛时,网络能达到高的覆盖率且具有好的覆盖稳定性.     

无线传感器网络的覆盖优化机制研究

如何实现最优覆盖是无线传感器组网的一个基本问题.文章分析了传感器覆盖问题的背景,给出了节点调度方案的主要方法和技术原理,探讨了基于网络能量高效的覆盖优化与网络连通性之间的关系,重点阐述了实现区域覆盖和点覆盖的机制.对于覆盖薄弱地区,文章提出了采用分簇方式将覆盖地区划分成许多子区域或簇,用动态移动修复机制提供细粒度的网络监测与覆盖控制.文章认为调度传感器节点在休眠和活动模式之间进行切换,是一种重要节能方法;对于资源受限且拓扑动态变化的无线传感器网络,宜采用分布式和局部化的覆盖控制协议和算法.     

多媒体传感网中一种基于优化覆盖及压缩代价评估的节能机制

为降低无线多媒体传感网能耗,利用贪婪算法调整节点传感方向,实现优化覆盖并降低了传感开销.同时,对节点数据压缩代价进行评估,使其以最小的能量代价传输数据,并根据多媒体事件流规律,优化网络生存时间.仿真结果表明,本方法在延长网络生存时间方面表现出了较好性能.     

基于容忍覆盖区域的无线传感器网络节点调度算法

节点调度机制是解决无线传感器网络节点能量受限问题的重要方法.传统的位置信息无关的节点调度方案以节点的感知区域覆盖为调度目标,导致处于边界区域的节点由于没有太多机会进入休眠状态而先死亡,进而引起死亡节点向监测中心扩散现象,我们称这种现象为"不均等休眠"问题.针对该问题,从理论上对节点覆盖模型进行分析,提出容忍覆盖区域的概...