安全的WSN数据融合隐私保护方案设计

针对无线传感器网络数据融合过程中的数据隐私和完整性保护问题,提出一种安全的数据融合隐私保护方案(SPPDA),把节点的私密因子与原始数据构成复数,采用同态加密方法对复数进行加密,实现在密文不解密的情况下进行数据融合,同时采用基于复数的完整性验证方法,确保数据的可靠性。理论分析和仿真结果表明,SPPDA方案的计算代价和通信开销较少,数据融合的精确度高。     

面向异构无线传感器网络的节点调度算法

针对传感器网络中的节点冗余问题,提出了一种冗余判别方法来关闭冗余节点,以达到延长网络生命周期的目的.首先按邻居节点的不同位置对节点进行分类,研究了每组邻居节点的网络覆盖率与工作节点数k之间的约束关系,在此基础上,按不同的冗余法则对节点进行判断,关闭冗余节点.理论分析和实验结果表明,提出的算法能关闭网络中的冗余节点从而有效地延长网络的生存时间.     

Game-theoretic solutions through intelligent optimization for efficient resource management in wireless visual sensor networks

We propose a quality-driven cross-layer optimization scheme for wireless direct sequence code division multiple access (DS-CDMA) visual sensor networks (VSNs). The scheme takes into account the fact that different nodes image videos with varying amounts of motion and determines the source coding rate, channel coding rate, and power level for each node under constraints on the available bit rate and power. The objective is to maximize the quality of the video received by the centralized control unit (CCU) from each node. However, since increasing the power level of one node will lead to increased interference with the rest of the nodes, simultaneous maximization of the video qualities of all nodes is not possible. In fact, there are an infinite number of Pareto-optimal solutions. Thus, we propose the use of the Nash bargaining solution (NBS), which pinpoints one of the infinite Pareto-optimal solutions, based on the stipulation that the solution should satisfy four fairness axioms. The NBS results in a mixed-integer optimization problem, which is solved using the particle swarm optimization (PSO) algorithm. The presented experimental results demonstrate the advantages of the NBS compared with alternative optimization criteria.     

基于最小费用最大流的无线多媒体传感网多路径路由算法

为了解决多媒体数据的实时传输和网络生存时间优化问题,提出基于最小费用最大流的无线多媒体传感网多路径路由算法(MRAMCMF).MRAMCMF分析了数据传输能耗、节点剩余能量和最小数据传输时延,提出了新的权值函数,并利用最小费用最大流算法构建多路径的数据路由方案.所有多媒体传感节点沿着多个传输路径将数据传输到sink节点.仿真结果表明,该算法能延长网络生存时间,降低和平衡节点能耗,降低数据传输时延,在一定的条件下,比Ratio_w算法和TPGF算法更优.     

WSN中基于多分辨率和压缩感知的数据融合方案

当前基于压缩感知的传感器网络数据融合方案中,不论数据字段有何特征,均假设网络具有固定而均匀的压缩阈值,从而导致数据通信量过高,能耗浪费较大。提出一种基于多分辨率和压缩感知的数据融合方案。首先,对传感器网络进行配置,以生成多个层次类型不同的簇结构,用于过渡式数据收集,在该结构上,最低层的叶节点只传输原始数据,其他层的数据收集簇进行压缩采样;然后将其测量值向上发送,当母数据收集簇收到测量值时,利用基于反向DCT和DCT模型的CoSaMP算法恢复原始数据;最后,在SIDnet-SWANS平台上部署了该方案,并在不同的二维随机部署传感器网络规模下进行了测试。实验结果表明,随着分层位置的变化,大部分节点的能耗均显著降低,与NCS方案相比,能耗下降50%~77%,与HCS方案相比,能耗下降37%~70%。     

基于ARM的矿用便携式多参数气体检测仪的设计

针对目前煤矿常用气体检测仪以检测单气体为主,检测精度不高、稳定性不强等问题,研究并设计了一种基于ARM9的便携式多参数气体检测仪。本检测仪以S3C2440A微处理器为核心控制器,可以实现CH4、CO、H2S、O2四种气体浓度的实时检测,同时,检测仪移植了Linux嵌入式操作系统,提高了系统的可靠性和稳定性。实际应用表明,该检测仪携带方便,测量准确,将井下气体信息浓缩于一掌之中,使井下生产人员能及时有效的获得矿井安全状况,具有较高的推广应用价值。     

涡流技术在检测钢件淬火层厚度中的应用

涡流检测实质上就是通过运用法拉利电磁感应定律来反映金属导电材料表面缺陷和厚度变化。文章主要研究电涡流检测钢件淬火层厚度时表面阻抗的变化,通过阻抗变化来反映淬火层厚度的变化,经过数据处理得到待测钢件的厚度。由于在电涡流测厚传感器设计过程中会受到多种因素的干扰,对测量精度和可靠性有很大的影响,这里也对主要的干扰因素进行了推导和分析,通过对标准涂层试块进行测量和对数据的分析,能够大略的反映出淬火层厚度的变化。     

基于动态累加器的异构传感网认证组密钥管理方案

利用动态累加器的证人能够证明特定累加项是否参与累加的特性,实现了组成员身份认证,提出了一种新的支持节点动态增加和撤销的组密钥管理方案DAAG。在需要建立组密钥时,所有成员节点提供自己持有的累加项,参与累加计算。DAAG方案在保证成员节点证人机密性的基础上, 通过绑定证人与组密钥更新计算,限制了非成员节点对新密钥的计算能力。安全性和性能分析表明,DAAG方案虽比FM方案消耗更多的通信代价,但能够抵抗伪造、重放和共谋等恶意攻击,提供前后向安全性。     

基于单片机的乒乓球训练系统设计

根据乒乓球训练辅助器材匮乏的实际需求出发,该课题设计了一种基于单片机的乒乓球训练系统,该系统主要由AT89C51单片机、数码管显示、压力传感器等组成。     

单片机酒精测试仪

为了减少酒后驾车事故,酒精浓度测试仪的需求加剧,使其得以发展迅速。酒精浓度测试仪是基于传感器控制的仪器。本论文介绍了采用MQ-3酒精气敏传感器和单片机系统实现酒精浓度测试仪的设计。