基于无线自组网测振仪的被动网落石监测系统

山区铁路沿线崩塌落石灾害频发,及时、准确地发现崩塌落石事件并发出报警信息,对铁路运营安全具有重要的意义。通常在一些危岩落石高发地段会设置被动防护网拦截滚石,然而该方式并不能完全防止落石上道。为确保“落石不上道,上道不撞车”,迫切需要研发一套无人值守、全天候实时准确监测铁路沿线被动网落石监测系统。本文研发一种基于三轴MEMS无线自组网测振仪的被动网落石监测系统,通过前端感知振动并对振动信号进行边缘计算处理得到最大加速度值,并调用摄像头对发生振动的被动网预置点进行拍照,将最大加速度值和摄像头拍摄到的照片上传至服务器;最后由服务器及时推送报警信息,实现了铁路沿线被动网落石的自动化监测功能。工程实际应用表明,该系统能满足铁路边坡崩塌落石自动化监测的需求,该研究成果可应用于铁路、公路危岩落石自动化监测领域。

无线自组网实验教学平台的设计与实现

针对无线自组网技术的实验教学需要,设计并实现了一个无线自组网实验教学平台。该实验平台主要由无线自组网开发验证平台、多模干扰产生平台和网络性能分析评估平台组成,为用户提供无线自组网关键技术开发验证的实验环境。该平台可以让用户自主编程,完成数据链设计、路由协议开发、带宽与性能评估和抗干扰性能分析等关键技术研究,为教师和学生提供高水平教学和研究环境。

量子遗传算法在无线自组网频率分配中的应用

论文将量子遗传算法应用于地面应急通信车辆无线自组网节点的使用频率分配,通过分析无线自组网节点频率的约束条件,建立频率分配的数学模型,并设计了使用量子遗传算法进行频率分配的的工作流程,对经典遗传算法库GALib进行扩展改进,增加了量子遗传算法的实现,通过模拟典型的无线自组网网络环境,比较经典和量子遗传算法的分配结果,量子遗传算法的分配收敛速率优于经典遗传算法,可以实现无线自组网节点频率灵活、高效的快速分配。

多点无线自组网传感的起重机回转支承实时监测平台

针对多个起重机械大型回转支承的多点实时监测的要求,文中构建了多点无线自组网传感的起重机回转支承实时监测平台,旨在解决大型回转支承多点实时监测的技术挑战。利用低频振动传感器和无线模块构建节点分布式的自组网,动态地建立新的链接与其他节点相连,以降低数据传输丢失率,提升数据传输可靠性;且具有抗干扰特点,能够适应复杂的服役环境。此外,通过数据加密技术和低能耗的代码分发协议,不仅确保了数据传输的安全性和隐私性,还延长了传感器节点网络的生命周期。该平台在回转支承状态监测领域的应用优化了无线自组网的自组织、自修复能力,同时深入研究了无线传感器网络的安全与防御挖掘技术,提升了安全性能,完善无线传感器网络的安全知识库。

基于QUIC的无线自组网数据同步算法

针对轮询和gossip 2种数据同步存在的应用局限性问题,结合快速UDP网络连接(quick UDP internet connections,QUIC)传输协议和gossip算法的特性,提出一种基于QUIC的无线自组网数据同步算法。介绍QUIC-gossip算法的核心原理、数据传输策略和动态拓扑适应性,并通过实验和性能评估进行验证。结果表明:该算法能够降低同步数据的延迟,具有鲁棒性较强、数据传输较快和适应性较强的特点,为解决无线自组网中的数据同步问题提供了一种新方法。

洪涝灾害应急医学救援无线自组网系统研究

目的设计一种可用于洪涝灾害应急医学救援的无线自组网系统,以满足现场医疗救援通信需求。方法根据大范围洪涝灾害医学救援特点,分析洪涝灾害应急医学救援通信需求,按照车载、地基、空基、手持四位一体,设计无线自组网通信方案总体结构,形成系统通信方案。结果基于无线自组网的洪涝灾害应急医学救援系统能够满足应急医学救援通信要求,设计的通信硬件在规定范围内具有较强的融合通信能力。结论无线自组网通信系统的建立,对于提升洪涝灾害医疗救援的及时性和受灾患者的时效救治能力具有重要意义。

基于无线自组网网络的运检现场协同调控研究

为解决当前风机运检模式下通信手段落后、通信网络覆盖存在盲区的问题,基于无线自组网网络,设计运检现场协同调控方法。通过无线自组网网络实时采集运检现场设备数据并进行滤波处理;在考虑现场环境因素的基础上对运检周期进行动态调整和优化;对无线信号的路径损耗和链路预算进行计算,根据运检现场需求对无线自组网设备进行优化配置,确保风机运检现场的无线自组网网络具备足够的覆盖能力和传输质量,从而满足运维检修协同作业的需求;构建运检现场协同调控的模型,对设备运行状态进行实时监测,实现风机运检现场的协同调控。通过实验结果表明,在无线自组网网络中测试点间的延迟在75ms以下,丢包率均保持在1%以下,能够保持良好的连通性,可满足运检现场的数据通信需求。

基于230 MHz无线自组网的电力信息采集系统设计

针对电力用户用电信息“全覆盖、全采集”实施过程中,无法及时实现对电力用户的用电信息及时、准确及完整掌控的问题,文章通过对230MHz无线自组网技术进行研究,提出一种新型电力信息采集系统设计方案,并对系统的总体结构以及各组成部分设计与实现进行了介绍。该系统设计满足配电自动化与电力用户信息采集等业务需求。

基于时隙泛洪的无路由移动无线自组网协议及其扩展方法

移动无线自组网(MANET)因其无基础设施而得到广泛应用,但其复杂的协议体系对网络性能产生了较大负面影响。为降低网络协议复杂度、提升网络性能,针对业务传输时延敏感、用户快速移动、用户业务量较固定等应用需求,设计了一种无需路由协议支持的非常简洁的无线自组网协议,然后针对其他的特性要求对该协议进行了优化和扩展,形成了一种可快速收敛的通用移动无线自组网协议。最后,通过分析计算和仿真,验证了协议的性能。

物联网中的智能无线自组网与应用

此文就"物联网"中智能无线自组网的技术和运用,以及网路技术特点展开探讨,起到"抛砖引玉"的作用,与同行共享当前物联网技术发展前沿的特点。

基于网络演算的无线自组网QoS性能确定上界研究

为保证无线自组网的服务质量(QoS),需精确求解其性能确定上界。对进入无线自组网节点的数据流进行漏桶管制,节点为数据流提供基于速率—延迟(rate-latency)模型的服务保障,在已有无线自组网链路吞吐量模型的基础上利用网络演算理论推导了无线自组网节点的积压数据上界、端到端数据流的延迟上界以及端到端数据流的延迟抖动上界模型。对网格形式拓扑的无线自组网,不同数据流的仿真结果都在数值计算的上界范围之内,表明基于网络演算理论的无线自组网的QoS性能上界模型具有较好的性能。

基于定向天线的无线自组网拓扑控制算法

为采用定向天线的特点解决无线自组网中节点异构、能量有限、带宽受限的问题,提出了一种基于定向天线的异构无线自组网拓扑控制算法K-DRNG.该算法包括三个阶段:信息收集阶段,节点控制发射功率,通过扇区转换机制收集邻域拓扑信息;拓扑构建阶段,节点根据链路权重和节点剩余能量构建定向邻近图;拓扑优化阶段,构建初始拓扑子图及添加或删除方向性链路,确保生成拓扑的双向连通性.仿真结果表明,算法能够降低网络中的节点平均能耗,提高无线资源空间复用性,改善网络性能.

无线自组网路由协议研究

分析了当前无线自组网路由协议所面临的问题与挑战,对主动路由和按需路由中的几种代表性路由协议进行了介绍。给出了无线自组网路由协议应满足的7点需求,并在此基础上,对所介绍的路由协议进行了比较。对无线自组网路由协议的具体实现技术进行了探讨,分析了在OSI参考模型的第二层和第三层实现无线自组网路由协议的优点和缺点。

无线自组网的拓扑控制策略研究进展

拓扑控制是无线自组网中最重要的技术之一,主要用来降低能量消耗和无线干扰,其目标是在降低能量消耗和无线干扰的前提下,控制网络节点问的通信串路和节点的传输范围,以提高全网的生命周期和效率,如连通性和对称性等。本文首先介绍了拓扑控制模型;然后给出了拓扑控制策略的分类,回顾了无线自组网拓扑控制策略的研究进展,并对有关策略进行了分析;最后给出了该领域的一些研究方向。

基于网络演算的无线自组网端到端延迟上界研究

为保证无线自组网的服务质量(QoS),对进入无线自组网络节点的数据流进行漏桶管制,节点为数据流提供基于速率-延迟(Rate-Latency)模型的服务保障;在已有无线自组网链路吞吐量模型的基础上利用网络演算理论推导出了无线自组网端到端的延迟上界模型。对具有特定拓扑的无线自组网,仿真的延迟结果都在数值计算的延迟上界范围之内,表明基于网络演算理论的无线自组网端到端延迟上界模型具有较好的性能。

无线自组网个体移动模型分析

应用Palm积分分析随机点模型、随机方向模型和随机游走模型的平稳速度分布,证明速度衰减问题源于各个移动周期内速度和持续时间的相关性。应用Palm积分和几何概率分析随机点模型和随机方向模型的平稳节点分布,证明这2种模型具有非均匀节点分布特征。应用中心极限定理证明无边界区域随机游走模型的轨迹端点成正态分布。结果表明时间型随机游走模型是最合理的个体移动模型。

支持网络编码的认知无线自组网拓扑控制算法

对认知无线自组网中有限的带宽进行研究,提出支持网络编码的拓扑控制算法。算法分为3个阶段:初始拓扑构建阶段,利用最短路径算法为单播业务构建拓扑,利用基于网络编码的最短路径算法为多播业务构建K冗余拓扑;拓扑优化阶段,通过逐条删除满足一定条件的链路优化拓扑;拓扑恢复阶段,针对关键点失效,利用与失效链路不在同一路径簇且开销最小的链路恢复网络连通。仿真结果表明,算法能够提高无线资源复用率,增强网络抗毁性。

基于概率博弈的无线自组网信任推荐激励策略的研究

无线自组网中信任推荐依赖于节点间协作,而信任系统自身无法为该行为提供信任评价。为分析节点间信任推荐交互过程建立了重复概率博弈模型,在此基础上分析了TFT,GTFT,OT,GT 4种激励策略对提升节点间信任推荐协作的影响以及各激励策略的均衡边界条件成立的差异。仿真表明,在高突发自私行为比率情况下,GTFT激励策略能保持较高的有效推荐率,提升自私节点的信任推荐协作性,进而帮助信任系统在联合攻击情况下做出及时准确的信任评价。

面向无线自组网的分布式信任管理模型

针对无线自组网的安全问题,提出了一种适用于无线自组网的新的信任管理模型。引入风险值,使模型对恶意行为更加敏感,有利于减少节点行为的突然变化给系统带来的危害。同时,把文件权重因子引入直接信任值计算,有效预防了通过积累信誉实施恶意行为的情况。仿真实验及分析表明,此模型可以有效识别恶意节点,与无信任模型的无线自组网相比,恶意交易的数目明显降低。

基于图着色的无线自组网极小连通支配集算法

基于连通支配集算法的虚拟主干网技术对于无线自组网的路由优化、能量保护和资源分配都具有重要的作用。通过引入极大独立集和极小支配集概念,基于图着色思想提出一种新的适合于无线自组网的极小连通支配集算法,从理论上证明了该算法的正确性和高效性,也通过仿真实验分析了该算法在多种情况下的实际性能,仿真结果表明新算法在簇头和主干节点数目方面具有较好的性能,特别在节点密集的网络环境中更加突出。