移动低占空比传感网中基于多信标消息的低时延邻居发现算法

邻居发现可以使网络中的节点通过简单的信息交互彼此发现对方,适用于新型的移动低占空比传感网(MLDC-WSN)。然而,由于MLDC-WSN中节点具有可随机移动、睡眠等特性,使网络拓扑频繁发生改变,导致部分节点需要花费很多的能量和时间才能发现邻居。如何使网络中的全部节点实现快速邻居发现是目前研究的难点问题。为了解决这个难题,提出了一种新的基于多信标消息的低时延邻居发现算法,节点通过发送一种简短的信标消息来寻找自己的邻居,并且通过调整信标消息发送的时刻及发送的次数,从而获取较低的邻居发现时延。最后,通过定量分析和仿真实验发现,与已有算法相比,该算法能够在MLDC-WSN中以更小的能耗、更低的时延和更大的概率发现全部的邻居节点。

移动低占空比传感网中基于分段拟合压缩的数据容灾存储算法

数据存储是无线传感器网络中数据管理的基础操作.在移动低占空比传感网中,由于节点的移动性,每个节点需要频繁更新邻居节点集合,使得节点能量消耗过大;同时,节点大部分时间处于睡眠状态,仅在少部分时间内苏醒工作,造成数据备份的通信延迟过大.提出一种快速的低能耗数据保存机制.首先,源节点基于连续时间序列对感知数据进行分段线性拟合压缩;接着,节点根据预估故障概率和存储空间大小,计算出合理的压缩数据备份数量.在此基础上,设计一种动态自适应传输协议.实验仿真表明,与已有存储算法比较,该机制具有更低的传输能耗和通信延迟.

低占空比传感网中分布式的环状流水线工作调度研究

低占空比传感网中节点的长时间睡眠会导致数据查询延迟的增加.如何调度节点唤醒时间从而最小化延迟,是一个难解的组合优化问题.提出一个分布式的环状流水线调度算法,不用长时间等待即可进行数据传输.分析表明,算法可获得较低的延迟和更长的网络生命周期.

移动低占空比无线传感网中数据收集的研究进展

移动低占空比无线传感网(Mobile Low-duty-cycle Wireless Sensor Networks,MLDC-WSN)是一种新型的传感器网络,它能克服传统无线传感网络(WSN)中仅考虑静态网络、网络能耗大等问题。但是,MLDC-WSN的新特性给数据收集应用带来了新的挑战,例如:移动性会导致网络拓扑结构不断改变,造成网络连通性不稳定;节点的苏醒时间短,造成通信延迟大。针对MLDC-WSN中数据收集的研究现状进行了分析和对比,分别从节点移动性管理、节点睡眠调度、数据收集协议等3个方面进行了综述。此外,还总结了该领域中待解决的重要科学问题,并对未来的研究方向进行了展望。

移动低占空比无线传感网中低能耗的主动邻居发现算法

移动低占空比无线传感网(MLDC-WSN)是近年新兴的一种无线多跳网络,它由大量具有移动能力且会长时间进入睡眠状态的节点自组织而成,可以部署在恶劣环境中执行长期的监测任务,在国防、工业、农业等领域具有广泛的应用前景。但是,节点的移动和睡眠导致网络拓扑不断发生改变,使节点很难以较少的能耗快速发现其全部的邻居,导致节点无法获得最优的分布式决策结果,影响网络应用的效果。为了解决这个难题,提出一种新的主动式邻居发现算法。该算法使网络中的节点在苏醒时主动寻找自己的邻居,避免传统被动式邻居发现中长时间等待所产生的时延。此外,通过对邻居移动速度及距离的预测,快速确定未来下一时刻的邻居集合,在进一步减少时延的同时获得更准确的邻居发现结果。理论分析和实验结果表明,与已有算法相比,所提算法能够在MLDC-WSN中以更小的能耗、更低的时延发现全部的邻居。