基于低能耗的无线传感器节点硬件设计方法研究

无线传感技术相对于传统的传感技术具有方便、快捷、成本低等优点。由无线传感器构成的无线传感器网络能够在无人区域内迅速的构建网络拓扑,达到传输探测信息的目的。但由于其传感设备节点功耗受限问题的存在,给无线传感器网络的稳定性及可靠性带来一些问题。主要针对无线传感器网络中的节点功耗受限的问题,将传感器节点分为处理器单元、传感单元、无线传输单元、电源管理单元4个单元进行研究与分析,探讨如何通过合理设计电路来降低设备功耗,提高设备的能量利用率,从而达到提高无线传感器网络的稳定性和可靠性,延长网络生命周期的目的。

Ad-hoc网络多径路由协议的研究与设计

对目前典型的Ad-hoc网络按需多径距离矢量路由协议(AOMDV)进行了研究和优化设计。优化后的协议(Op-AOMDV)保留了原协议中建立多径无环路由的思想,改进了原协议中建立链路不相交路由等不完善的部分,给出了原协议中未提及的细节,降低了协议的复杂性,提高了协议的可实现性。

网络存储综合测评技术研究

目前网络存储测评技术侧重于性能测评,没有一种测试工具能够全面反映存储系统的综合性能。采用分层结构模型建立全面的评测指标体系,设计和实现了网络存储综合测评系统,重点介绍了分布式文件系统的性能测试体系,对其聚合带宽做了测试实验。关于存储综合测评技术的研究成果可为网络存储研究和应用提供帮助。

无线传感器网络数据融合技术的研究与仿真

数据融合技术是无线传感器网络中的关键技术。提出了一种动态自适应制数据融合机制(WADA),该机制主要思想是根据接收到的数据应答包数量,动态调整最大延迟时间,并最大延迟时间按照递减规则分配至各层节点,以平衡数据的准确性和实效性。OPNET仿真结果表明,WADA数据融合机制可以有效地收敛到最佳的最大延迟时间。

基于标识的无线Mesh网络接入认证协议

为解决无线Mesh网络节点高效、安全入网认证的问题,提出了一种新的基于标识认证的无线Mesh网络接入认证协议。该协议针对无线Mesh网络的特点,将标识认证体制引入到无线Mesh节点接入认证当中,并在标识认证的基础上一次性完成了入网节点的双向身份认证、网络认证和空口密钥的建立3个步骤。简化了认证的流程,减少了认证的时延,达到了分布式认证的效果,为大规模的节点接入提供了一种新的认证方案。通过BAN逻辑形式化方法证明了协议的安全性,通过效率分析说明了协议的高效性。

生成树协议的研究和实现

生成树协议因为能在局域网中构建无环路的逻辑拓扑结构和提供较强的网络容错功能,而在局域网的可靠性设计中得到广泛应用。论文简要介绍了局域网可靠性设计的思想和生成树协议的工作原理,重点描述了STP在交换机中的实现。

一种改进的无线自组网QoS路由协议——EQAODV

提出了一种新的QoS路由保障协议,该协议是在按需距离矢量路由(AODV)协议的基础上引入QoS保障机制扩展而成。它将带宽作为QoS路由保障的先决条件,延时和分组丢失率作为优化的目标,更好地保障了无线自组网的服务质量。仿真结果表明,该协议能较大地改善网络的性能,在QoS保障上优于AODV协议。

无线传感器网络S-MAC协议能量有效性改进

针对无线传感器网络中节点能量受限的特点,对目前典型的无线传感器网络信道接入协议(S-MAC)的休眠机制进行了改进。改进后的协议(ES-MAC)根据传感/转发事件发生间隔的变化而自适应调整各节点的休眠时长以节省空闲监听的能量消耗,从而延长整个网络的生存时间。仿真结果表明,在传感/转发事件发生间隔较长的情况下,改进后的协议能够很好地工作,并提高了原协议的能量有效性。

基于B/S的视频监控系统客户端的设计与实现

视频监控目前广泛应用于安全防范领域,B/S结构的视频监控系统将浏览器作为远程用户的操作界面,便于远程使用和维护。重点介绍了客户端软件框架结构的设计和功能模块的实现,并阐述了ActiveX控件在视频监控系统中的应用。

无线传感器网络多径路由算法

路由协议是无线传感器网络研究的热点,针对传感器节点能量有限的特点,为了均衡网络负载、延长网络生存期,该文提出一种基于能量-跳数权重值的多径路由算法(EHM),其核心思想是各节点维护到其邻居节点的多条路径,并根据邻居节点的跳数和剩余能量信息进行路由选择。利用OPNET仿真工具对算法进行仿真,结果表明EHM算法可以有效地均衡网络节点的能量消耗,在节点剩余能量上有50%左右的性能提升。

基于TinyOS的无线传感器网络平台的实现

本文详细介绍了无线传感器网络平台的软硬件实现。设计了以TI MSP430F1611单片机为基础的低功耗硬件平台;并基于TinyOS实现了将外界环境中采集到的温度及振动数据传送至网关节点进行处理的软件平台。经实验证明,该系统能够满足无线传感器网络低功耗的要求,具有一定的应用价值。

基于双阀门值的自适应无缝切换

WLAN和GPRS网络是两种使用最广泛的无线网络技术,两者具有很强的互补性。WLAN能提供较高的数据速率,但只适合热点地区应用。GPRS能提供随时在线的连接,但数据速率较低。假如用户能在两者之间无缝切换,无线数据服务的性能和灵活性将得到极大提高。WLAN/GPRS融合网络可以提供随时随地的无缝接入和移动计算。论文主要基于WLAN网络的可用性、尽可能使用WLAN以达到既高速又廉价的无线接入服务,研究WLAN和GPRS的无缝切换,提出基于双阀门值的自适应无缝切换算法,仿真实验证明这种算法在切换次数和尽可能使用WLAN之间取得较好的平衡。

m序列在数字集群接收机误码率测试中的应用

在数字集群接收机性能测试中,误码率是必不可少的一个重要测试指标,而计算误码率时同步点的查找是其关键的一步。本文利用了m序列自相关系数良好的二值特性,将其作为输入信号码元,采用接收端数据与输入基准信号做滑动相关运算的方法来找到同步点。在pc机上用C语言和matlab软件编程实现了对系统的同步点的查找以及误码率的计算,实验证明这种方法简单、实用。

智能天线中高速射频切换技术研究

主要针对基于智能天线的高速射频切换技术展开了讨论。通过对一个应用系统的研究与探讨,提出了高速射频切换系统的功能设计方法,并对该系统的关键指标进行了分析,最后通过三维电磁场仿真实现了该切换系统并对其性能进行了验证。

存储虚拟化测评方法设计

研究存储虚拟化的测评,设计一种适合存储虚拟化功能测试的方法,主要验证存储虚拟化软件是否支持存储卷的在线扩展和存储资源的按需分配的功能。测试方法是对逻辑卷进行容量扩展后,进行数据一致性和正确性的校验。在上述测试方法的基础上进行研究,提出了一种多测试端、多校验路径的测试方法。该方法中主测试端的校验路径与存储虚拟化的网络相互独立直接连接存储设备,从而实现了写路径与数据校验路径的分离。

Merkle树遍历机制的改进及应用研究

无线Mesh网络的网络结构导致了无线Mesh网络具有更多的安全隐患。其中数据完整性校验是保障无线Mesh网络通信安全的一个重要方面,而Merkle可信树适用于批量数据验证。研究无线Mesh网络的安全特点,并研究Merkle可信树数字签名技术。研究表明,在Merkle可信树应用中,遍历可信树计算认证路径节点值需要消耗大量的时间。Merkle可信树的遍历算法的效率是影响Merkle可信树数字签名的关键。在研究的基础上,提出了一种改进的Merkle可信树遍历算法,并将改进后的Merkle可信树应用于无线Mesh网络的数据完整性校验机制。

同步无线Mesh网络的密钥同步更新机制

为保障同步无线Mesh网络的安全性,需对网络中通信节点间的通信密钥进行动态更新,针对密钥更新过程中通信节点密钥的同步更新问题,设计一种密钥同步更新机制。针对同步无线Mesh网络的同步特性,设计网络中通信节点间的统一时间标识,利用统一时间标识实现通信节点间新密钥生效时间点的一致性。为保障密钥同步更新过程的健壮性,识别并处理在密钥更新过程中可能出现的异常情况。对该密钥同步更新机制的安全性进行分析,分析结果表明,该机制能够防止重放攻击和伪造攻击。

基于路由器的实时测控系统的设计与实现

文章给出了一种基于路由器的实时测控系统方案,并对Cisco路由器在协议选择、配置以及备份等方面进行了比较详细的描述和探索。

基于NDIS的无线Mesh网络协议的研究和实现

为了将无线Mesh网络的应用推广到Windows平台,提出了一个基于NDIS的无线Mesh网络协议——NMP协议。在对NDIS架构分析和研究的基础上,针对无线Mesh网络的特点,设计了一套完整的协议架构,其中包含数据包管理、链路维护、握手、认证、路由、流控、动态配置等各个方面。基于NDIS的特点使NMP协议的实现与下层网卡无关,并能被编译成标准的设备驱动文件应用于Windows系列操作系统中。对NMP协议进行了编码实现和实际运用,实际搭建了一个多跳的NMP网络并进行了性能测试,测试结果表明了该协议性能优越。

基于树形拓扑的无线Mesh网络路由协议研究

研究和分析了无线Mesh网络路由协议及其特点,提出了无线Mesh网络路由协议设计原则。遵循这些原则,充分利用Mesh网络全相连的优点构建出树形逻辑拓扑结构,该拓扑结构能满足无线Mesh网络业务特点的要求。在该拓扑树基础上设计了一种基于树形拓扑的无线Mesh网络路由协议(TTRP),该协议采用无开销的源地址学习方式构建路由相关表项,快速链路切换和路由重定向机制大大提高了TTRP路由协议的健壮性和网络的抗毁性。网络仿真结果表明了该路由协议的可行性。