基于事件驱动型传感器网络的跑道入侵防御

为避免在机场发生航空器/车辆入侵跑道,将事件驱动型传感器网络引入跑道入侵防御系统中,通过对传感器网络获取的目标探测信息实施融合重建跑道运行态势。根据跑道运行过程建立基于Petri网的场面活动模型,定义跑道入侵控制规范将跑道入侵探测与避免问题转化为状态禁止问题。针对模型存在的不可控事件,通过计算满足强控制规范条件的控制率实现逻辑控制器的设计,并证明该逻辑控制器是极大允许。案例研究表明,控制器通过跑道入口停止排灯和滑行管制指令实现跑道入侵防御,该监控算法的复杂度仅与传感器网络节点的布局而非与航空器/车辆的数量有关。

事件驱动型传感器网络地址分配算法研究

无线传感器网络中的地址分配是应用的前提,但目前研究相对较少。分析现有的无线传感器网络地址分配协议,提出了一种基于最小跳数的按需分配的地址分配算法,在网络初始阶段构建最小跳数,当节点监测到事件根据最小跳数建立与Sink节点的通信,获取事件节点的通信地址。理论分析及仿真结果表明,该算法降低了协议自身的通信开销,满足了无线传感器网络中通信节点资源极其稀少和低功耗的需要。

基于事件驱动离散时不变系统的无线传感器网络节能输出反馈控制机制

针对无线传感器网络节能输出控制过程中,受到网络系统时滞性的影响,导致节能控制输出与期望输出之间存在较大控制误差的问题,提出利用事件驱动离散时不变系统研究无线传感器网络节能输出反馈控制机制。根据无线传感器系统的组成结构,针对反馈关联大系统进行建模,通过对系统的时滞项进行状态约束,并结合模糊控制调节规则构造网络节能输出反馈控制函数,以此为基础,通过设计驱动条件和时不变系统的状态空间模型,完成网络节能输出反馈控制机制的研究。仿真对比实验结果表明,所提控制机制的控制输出与期望输出之间的控制相对误差更小,节能效果较好。

事件驱动型无线传感器网络生存期分析

事件驱动型传感器网络在侵扰监测、地震活动监测、动物运动跟踪以及大型设备的状态监测等领域有着巨大的应用前景,但由于其数据传输率不可预知,由此带来的不确定性增大了研究工作的难度。从网络结构与优化冗余节点分布的角度,提出延长事件驱动型传感器网络生存期的能量管理策略。将监测区域的无线传感网络划分成基于正六边形网格的分层结构网络,各层网格内的冗余节点数按最优分布条件由内层向外层依次递减。仿真计算了不同层数和不同ρ值的网络生存周期,并与传感器节点相同但按泊松分布和均匀分布的网络进行了比较,结果表明本文的方法有效的延长了网络的生存期。

事件驱动型无线传感器网络最小时延路由协议

针对事件驱动型无线传感器网络对时延性能的要求,提出了一种最小时延路由(MDR)协议。该协议利用RTS/CTS消息机制建立路由,避免了复杂的路由算法所带来计算开销,并在此基础上通过控制节点的下一跳可达区域的子区域的数量和对应的后退窗口时间长度来最小化节点的感应数据包到达汇聚节点的时延。实验结果表明:所提路由协议有效提高了事件驱动型传感器网络的时延性能。

事件驱动型无线传感器网络MAC协议研究

提出一种应用于事件驱动型无线传感器网络的ED-MAC协议。该协议定义了网络的2种状态(常规态和事件态),为常规态的簇内数据采集和簇头汇报设计了不同的TDMA机制,事件态时采用预约机制对中继转发链路节点进行逐跳预约。实验结果表明:ED-MAC协议相比S-MAC协议具有能耗低、传输延时短的特点。

事件驱动型无线传感器网络能量监测机制研究

在分析现有无线传感器网络能量监测机制的基础上,针对事件驱动型无线传感器网络,提出EDEMM机制。该机制采用成簇结构,簇成员周期性地监测自身剩余能量,当且仅当能量消耗的幅度较大时才向簇头节点汇报,簇头对簇成员发来的消息进行处理,当簇头融合后的能量超过一定幅度时向汇聚节点汇报。仿真结果表明:EDEMM机制降低了能量消息包的数量,有效地降低了能耗,可以延长网络的使用寿命。

无线传感器网络环境下基于事件驱动应用的节能TDMA协议

媒质接入控制是无线传感器网络设计的关键问题之一.由于媒质接入控制协议直接控制着节点无线通信模块的活动,而无线通信模块是传感器节点能量消耗的主要来源,因此MAC协议节能效率的好坏将严重影响网络的性能.基于TDMA的MAC协议具有固有的节能特性,即通过合理的TDMA调度避免传输碰撞以及减少节点空闲监听的时间.本文提出了ED-TDMA协议,一种面向事件驱动的传感器网络应用的TDMA协议.该协议根据当前源节点的数目动态地改变TDMA帧的长度,提高了信道利用率;同时采用位图方式的TDMA调度,极大地减少了TDMA调度的开销,节约了能量.此外,通过引入簇内覆盖的思想,使得簇内的活动节点数目为一常数,同时减少了工作节点的数目,从而延长网络的生命周期,并在一定程度上提高了系统的可伸缩性.实验结果显示,ED-TDMA协议更适用于网络负载较低、节点密度高的无线传感器网络.

基于动态半径的事件驱动型无线传感器网络分簇融合算法

事件驱动型无线传感器网络应用于突发事件监测,针对传统网络未考虑事件分布情况及成簇大小等问题,提出一种新的基于动态半径的分簇融合算法。综合考虑事件发生的严重程度及节点性能等因素确定簇头,并采用分级发射功率,根据成簇效果及网络平均能耗优化选择簇半径,实现在触发节点范围内的动态分簇,有效节约能耗、提高数据融合效率。仿真实验结果表明,与TEEN相比,该算法可显著延长无线传感器网络生命期。

温室无线传感器网络监控系统的事件驱动调度器

针对基于无线传感器网络构建的温室环境监控系统的整体性能受时变传输延时、丢包、网络拥塞、延时抖动等不利网络属性的影响,提出一种采用事件驱动机制的反馈调度策略。该反馈调度策略以截止期错失率作为网络服务质量性能评价指标,针对传感器节点和汇聚节点间的数据传输,利用反馈控制技术在线调整各个传感器节点的采样周期,使传感器节点的带宽要求适应网络负载的动态变化,从而保证网络服务质量维持在一定水平;在此基础上,引入新型的事件驱动机制来降低反馈调度策略设计难度和资源消耗。实验表明,该事件驱动反馈调度策略合理、有效并实用。

无线传感器网络中事件驱动数据收集研究进展

无线传感器网络是目前研究的热点,事件驱动数据收集是无线传感器网络中一种重要的信息采集方式。由于节点普遍具有能量水平低、通信能力弱、易损坏等特点,而用户普遍需要网络能长时间稳定工作或尽快获得数据,因此,如何以低能耗、低延迟、高可靠的方式完成事件驱动数据收集是研究的难点。介绍了事件驱动数据收集的概念和特点,对已有的典型事件驱动数据收集协议进行了系统的分析和对比。通过探讨存在的挑战和亟待解决的关键性问题,为下一步更深入的研究指明了方向。

基于事件驱动和最小延迟融合路径的无线传感器网络突发事件监测研究

针对无线传感器网络应用于突发事件监测场景的能量消耗和网络延迟问题,提出了基于事件驱动和最小延迟融合路径的无线传感器网络数据融合算法。其中,动态成簇过程基于事件严重程度,并由其决定簇的生命周期和覆盖范围;融合节点等待时间取决于节点到簇头的跳数和节点的度,通过计算每个节点的融合等待时间,以获取最小延迟融合路径。仿真实验表明,该算法能有效节省能量,且能显著减少网络延迟,为无线传感器网络应用于突发事件监测提供了一种适用的方法。

基于事件驱动的无线传感器网络数据收集协议

为延长网络生存时间,提出一种基于事件驱动的传感器网络数据收集协议。该协议根据自适应评估模型选出簇头,当有兴趣事件发生时,簇内成员节点将收集到的数据传递给簇头,簇头进行数据融合并向sink发送数据收集请求。sink接收到数据请求包后,移动到这个簇头附近开始收集簇内兴趣事件。仿真实验结果证明,该协议能有效降低节点能耗,延长网络寿命。

基于事件驱动的逆变器无电压传感器预测控制

为缓解T型三电平逆变器在应用模型预测控制时的计算负担,提高控制精度,同时降低传感器的使用成本,提出了基于事件驱动的无电压传感器预测控制。建立事件驱动采样机制代替传统的连续时间采样机制,根据相邻采样时刻被控量的状态误差函数设计事件驱动条件,以筛选冗余开关动作、减少预测计算;在此基础上,建立以电网电压为扰动项的改进扩张状态观测器以估计系统扰动误差并结合两步预测实时修正,实现了无电网电压传感器控制,保证了良好的控制精度。同时,分析了控制参数对系统性能的影响并设计控制参数的整定范围。仿真结果表明,改进方法在提高计算效率、降低器件开关频率的同时,能有效改善输出电流波形,提高动态响应速度。

基于事件驱动的采煤工作面动态空间无线传感器网络路由协议研究

针对无线传感器网络节点随采煤工作面移动不断动态变化的问题,提出了一种基于事件驱动的动态成簇路由协议。该协议根据节点的剩余能量和事件对节点的刺激程度来选取事件区域内的簇头节点,并引入功率发射等级来确定成簇范围。仿真结果表明,该协议对突发事件区域内信息融合更为合理,数据链路传输速度更快,可有效降低网络能耗。

基于事件驱动的QoS异构传感器网络路由协议

针对异构传感器网络中的突发事件,文中提出的一种QoS路由协议(EQHR).EQHR路由协议主要由三个阶段组成:在网络初始化阶段,每个节点配置自身的路由表.在路径发现与建立阶段,当前节点寻找多条不相交路径中综合代价最小的路径.在数据通信与路径维护阶段,利用ACK确认机制来处理路径选择失败的问题.仿真结果表明,在相等数据发送率的前提下,EQHR路由协议比MM Speed、AODV协议在数据传输成功率、数据延时、网络剩余能量方面均有不同程度的提高.

事件驱动无线传感器网络中有效节点的选择方法

事件驱动的无线传感器网络需要对事件状态做出合理的判断以进行处理,本文研究如何选取少量节点参与通信,以较低的能耗代价获取事件状态。文中提出的NSS(Node Supported Selection)算法,首先利用节点之间的空间相关性将事件感知空间划分为若干相关单元,再依据节点支持度选取代表节点参与数据传输。仿真结果表明,该算法只需小比例的节点数就能保证感知精度,且具有较好的可扩展性,能满足多样的应用需求。

一种事件驱动型无线传感器网络数据抓取策略

在事件驱动型无线传感器网络数据抓取中,为了提高ERS算法的效率,对其加以改进,得出一种基于轨迹搜索的事件驱动型数据抓取策略,即通过搜索Sink节点所留轨迹,取代搜索单个Sink节点,以提升搜索成功概率,提高搜索效率,降低数据抓取功耗。在30×30的网格中对所提策略进行仿真,结果显示,当选取合适的点迹信息时效阈值时,相对于原ERS算法,改进后的算法能减小27%的延时,功耗可降低32%。

基于事件驱动的无线传感器网络动态分簇路由算法

为了降低应用于突发事件监测的无线传感器网络的能量消耗,设计实现了一种基于事件驱动的动态分簇路由算法。在人体神经系统工作机制和传感器网络分簇路由协议的基础上,建立了基于人体神经系统的传感器节点模型,提出簇的生存时间和覆盖范围依据事件情况而动态调整,以有效提高数据融合性能,避免冗余分簇。仿真实验结果表明,该算法与TEEN相比消耗的能量更少,可以有效延长网络的生存时间。

事件驱动无线传感器网络节点自组织分簇休眠方法

针对突发事件监测的事件驱动无线传感器网络有着其自身的特点,结合最小跳数路由方法,在节点上建立链路节点列表.当节点被事件触发时,依照各节点触发顺序及相互关系,构建局部的自组织分簇.然后在利用已有的链路节点列表,快速构建簇首与Sink节点的通讯通道并更新链路节点列表信息.仿真实验结果表明,所提自组织分簇休眠方法的能量消耗低于传统周期采样的能量消耗,也低于基于LEACH分簇的休眠方案.