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在无线传感器网络布置中继节点可有效延长网络生存时间、增强网络的连通性或容错性,本项目以减少所需的中继节点数目为切入点,探索能进一步减少网络成本、适用范围广且实用性强的中继节点布置方案,使之基本满足在无线传感器网络中的理论和应用的需要。以几何理论为基础,提出一种适用于传感器节点三维分布的簇内中继节点布置算法;以经典的欧几里德Steiner树问题为基础,提出一种单层网络中的中继节点布置算法;以几何覆盖原理为基础,提出一种分层网络中的中继节点布置算法,在选定中继节点时统一考虑中继节点的覆盖性以及中继节点之间的连通性;以分层网络中的中继节点布置问题为基础,提出一种分层网络中的最小成本中继节点布置算法,综合考虑中继节点的成本和能量的成本。为了扩大适用范围和增强实用性,进一步将仅满足连通性的中继节点布置算法扩展到满足容错性以及存在基站等情况。
为了延长网络生存时间或保证网络的连通性,可以在无线传感器网络中布置少量专门用于路由数据的中继节点。本项目以几何理论为基础,系统深入地研究了无线传感器网络中的中继节点布置问题,主要研究内容和研究结果包括: (1) 研究了不同网络模型和优化目标下的簇内中继节点布置问题,由于作为簇头的中继节点的功能类似于一个独立网络中的基站,因此无线传感器网络中的基站布置算法也可用于求解类似的簇内中继节点布置问题。(i) 假设传感器节点可以自动调整其无线发送功率,提出了一种基于最速下降法的中继节点布置算法,使得传感器节点发送数据所消耗的总功耗最小。在该算法中,先选择基站的一个初始位置,然后沿着负梯度方向,通过不断迭代求出总功耗的极小值点。实验结果表明,该算法可以得到使得传感器节点总功耗最小的中继节点位置。(ii) 假设传感器节点可以自动调整其无线发送功率,提出了一种基于贪婪搜索的中继节点布置算法,最大化了所有传感器节点的最短生存时间。首先证明了对于一个三维无线传感器网络,中继节点的最优位置最多只取决于所有传感器节点中的某四个节点,然后通过贪婪搜索得到这四个节点。相比现有算法,该算法可以适用于三维空间。(iii) 假设传感器节点具有固定的无线发送功率和通信范围,提出了一种基于平面分割的中继节点布置算法,使得传感器节点用于传输数据的总功耗最小。通过所有传感器节点的通信圆来分割二维平面,可以得到有限多个具有不同总功耗的中继节点位置,从而将中继节点位置在二维平面的无限搜索空间缩小为有限多个搜索空间。实验结果表明,该算法可以得到使得传感器节点总功耗最小的中继节点位置。 (2) 研究了单层网络中满足连通性的中继节点布置问题,提出了一种基于合并连通片的近似算法,以最小化使得网络连通所需的中继节点数目。在该算法迭代求解过程的每步中,先基于Voronoi图求出各个连通片的外围节点,然后尝试布置最小数目的中继节点,以连接其中两个连通片或三个连通片中的外围节点,形成新的连通片,重复该迭代过程直至所有节点连通。实验结果表明该算法得到的平均中继节点数目约为现有算法的90%。 通过本项目的研究,推动了无线传感器网络中继节点布置问题的研究,促进了项目组团队的成长,已发表和录用了5篇相关论文,其中3篇被SCI收录,5篇被EI收录,此外还有4篇论文已投稿,已培养了1名硕士研究生毕业,现有5名在读硕士研究生正在研究此方向。 2100433B
无线传感器是有接收器和。接收器上可以接多个传感器的。输送都是两三百米、频率是2.4GHz。如果需要传输更远的距离的话就需要跳频了。这样整个形式就是无线传感器的网络了。
这个....好难说哦,既然天线增益是有的,那么就存在了信号不规则的问题,那么有效通信距离要怎么规定,丢包率低于什么的时候才叫做有效通信半径....接收功率和你所说的通信距离肯定是有关系的。存在着一个功...
基于XL.SN智能传感网络的无线传感器数据传输系统,可以实现对温度,压力,气体,温湿度,液位,流量,光照,降雨量,振动,转速等数据参数的实时,无线传输,无线监控与预警。在实际应用中,无线传感器数据传输...
无线传感器网络组网设计
无线传感器网络是一种集成了计算机技术、通信技术、传感器技术的新型智能监控网络。本文分析了Zig Bee无线传感器网络的结构,并研究了采用Zig Bee技术如何建立无线传感器网络,及实现终端节点和协调节点的通信。
构筑全球无线传感器网络
如果说互联网构成了逻辑上的信息世界,改变了人与人之间的沟通交流方式,那么,无线传感器网络则是将逻辑上的信息世界与客观上的物理世界融合在一起,改变人类与自然界的交互方式。如今,无线传感器网络如同其他高新技术一样,在经历了十几年的发展之后,正逐步走出象牙塔,迈向更广阔的应用领域。
无线传感器网络(Wireless Sensor NetWork,WSN)是在传感器技术、无线通信技术、网络技术和嵌入式计算机技术基础上发展起来的一门新兴的信息获取技术,广泛应用于军事、智能交通、环境监控、医疗卫生等众多领域。其中,节点位置信息在WSN应用中非常重要,一个没有节点位置信息的WSN是没有任何意义的。
《无线传感器网络节点定位技术研究》对WSN节点定位技术进行了较为详细的研究,主要内容包括:WSN的节点定位技术、基于智能算法优化的WSN节点二维定位技术、基于智能算法优化LSSVR的WSN节点三维定位技术、基于KF-LSSVR的WSN三维移动节点定位技术、基于RSSI-LSSVR的WSN节点安全定位技术、基于WSN的老人行为监测技术应用等。
《无线传感器网络节点定位技术研究》结构合理,条理清晰,内容丰富新颖,可读性强,是一本值得学习研究的著作,可供从事WSN领域的研究人员和工程技术人员参考使用。
第1章 无线传感器网络概述
1.1 无线传感器网络的结构
1.2 无线传感器网络的特点
1.3 无线传感器网络的应用领域
1.4 无线传感器网络的研究现状与发展趋势
第2章 无线传感器网络的节点定位技术
2.1 节点定位技术的研究背景和研究现状
2.2 节点定位技术的基础
2.3 典型的基于测距定位算法和基于非测距定位算法
2.4 节点定位算法的性能评价标准
第3章 基于智能算法优化的WSN节点二维定位技术
3.1 差分进化算法理论
3.2 粒子群优化算法理论
3.3 基于差分进化算法优化的WSN节点二维定位
3.4 基于粒子群优化算法优化的WSN节点二维定位
3.5 基于差分进化和粒子群算法混合优化的WSN节点二维定位
第4章 基于智能算法优化LSSVR的WSN节点三维定位技术
4.1 最小二乘支持向量机理论
4.2 布谷鸟搜索算法理论
4.3 DV-Hop理论
4.4 基于DV-Hop的WSN节点三维定位
4.5 基于布谷鸟搜索算法优化DV-Hop的WSN节点三维定位
4.6 基于LSSVR的WSN节点三维定位算法
4.7 基于粒子群算法优化LSSVR的WSN节点三维定位
4.8 基于差分进化算法优化LSSVR参数的WSN节点三维定位
第5章 基于KF-LSSVR的WSN三维移动节点定位技术
5.1 移动节点定位算法介绍
5.2 基于LSSVR的回归建模定位理论
5.3 卡尔曼滤波算法理论
5.4 基于LSSVR的WSN移动节点三维定位
5.5 基于KF-LSSVR的WSN移动节点三维定位
第6章 基于RSSI-LSSVR的WSN节点安全定位技术
6.1 安全定位算法概述及分类
6.2 安全定位攻击模型及性能评价指标
6.3 传统RSSI测距算法原理及其改进
6.4 基于改进RSSI-LSSVR的WSN三维节点定位
6.5 基于改进RSSI-LSSVR的女巫攻击检测
第7章 基于WSN的老人行为监测技术应用
7.1 监控系统方案设计
7.2 系统硬件电路设计
7.3 系统软件设计
7.4 实验与结果分析
参考文献2100433B
无线传感器网络节点唤醒方式,顾名思义,是无线传感器网络中,节点的唤醒方式。分全唤醒模式、随机唤醒模式、由预测机制选择唤醒模式和任务循环唤醒模式。
(1) 全唤醒模式:这种模式下,无线传感器网络中的所有节点同时唤醒,探测并跟踪网络中出现的目标,虽然这种模式下可以得到较高的跟踪精度,然而是以网络能量的消耗巨大为代价的。
(2) 随机唤醒模式:这种模式下,无线传感器网络中的节点又给定的唤醒概率p随机唤醒。
(3) 由预测机制选择唤醒模式:这种模式下,无线传感器网络中的节点根据跟踪任务的需要,选择性的唤醒对跟踪精度收益较大的节点,通过本拍的信息预测目标下一时刻的状态,并唤醒节点。
(4) 任务循环唤醒模式:这种模式下,无线传感器网络中的节点周期性的出于唤醒状态,这种工作模式的节点可以与其他工作模式的节点共存,并协助其他工作模式的节点工作。
其中由预测机制选择唤醒模式可以获得较低的能耗损耗和较高的信息收益。