基于虚拟力的栅栏覆盖中可移动节点调度协议

在栅栏方式部署的无线传感器网络存活后期,借助少量具有一定移动能力的无线传感器节点,可以有效延长网络的生存期.首先,分析了可移动无线传感器节点分布特点,提出了一种确定寻找移动替换无线传感器范围的自适应调整协议;然后,建立了不同状态节点间的虚拟力模型,提出了一种基于虚拟力的移动传感器位置优化算法;最后,提出了一种基于虚拟力的栅栏覆盖移动节点活跃调度协议.实验结果表明,提出的方法在覆盖率与网络生存期方面均明显高于传统的静态无线传感器网络,网络负载没有显著增加.

一种移动传感网络中K-栅栏寿命的优化方法

为了提高K-栅栏覆盖网络的寿命,文中将能量收集技术与移动传感网络相结合来构建K-栅栏覆盖,并提出了BCAS算法。通过划分子区域的方式构建K+1条栅栏,将整个时间分为多个时隙。在每个时隙开始前,选择平均剩余能量最大的K条栅栏进行激活。在每个时隙结束后,调度冗余传感器,移动替换掉栅栏中剩余能量小于阈值的传感器,通过多轮调度来延长网络的寿命。仿真实验表明,同MobiBar算法和Single Sensor算法相比,BCAS算法使栅栏网络的生命周期延长了183%;在构建栅栏的平均移动距离方面,BCAS算法分别比MobiBar算法和Single Sensor算法减少了20.6%和12%。

TMWSNs中一种确保数据完整性的高能效时空Top-k查询协议

时空Top-k查询是TMWSNs(双层移动无线传感网)中的一类重要查询.在敌对环境中,攻击者易通过捕获TMWSNs中的关键节点来破坏时空Top-k查询的数据完整性.提出一种确保数据完整性的时空Top-k查询处理协议VIP-TQ.该协议利用虚拟化节点技术与绑定加密技术通过构建传感器节点的数据预处理方法、数据存储节点的时空Top-k查询处理方法以及Sink端的数据完整性验证方法来实现TMWSNs中时空Top-k查询的数据完整性保护.理论分析和实验结果显示,VIP-TQ能够以100%的概率侦测出不完整的时空Top-k查询结果,并具有相对已有方案更高的能效性.

基于重叠感知比的强栅栏覆盖构建算法

研究了有向传感器网络中强栅栏覆盖问题。分析如何高效地利用可移动传感器填充栅栏间隙并与固定传感器形成强栅栏。引入重叠感知比OSR(Overlap-Sense Ratio)概念,基于OSR对随机部署后形成的强连通簇内节点进行调节。采用有向栅栏图DBG(Directional Barrier Graph)对栅栏覆盖问题建模,将可移动传感器填充栅栏间隙问题转化为二部图赋权匹配问题。提出基于重叠感知比的强栅栏覆盖构建OSR-SBC(Strong Barrier Construction algorithm based on OSR)算法。仿真实验验证了OSR-SBC算法的高效性。

多站时差无源定位探测器位置优化

在可移动无源传感器网络中,观测器与目标的相对几何关系对定位精度有重要影响。为提高对运动目标的定位跟踪精度,提出一种基于时差无源定位几何稀释精度(GDOP)的移动平台实时布站方法。首先推导出二维时差无源定位方法下的带有基线长度和基线偏角的GDOP表达式,将其作为目标优化函数,使用加权离散搜索优化算法求解网内各观测器每一时刻的最佳观测位置,并在此最佳位置对目标进行量测,完成目标运动分析。该方法通估计和优化相结合实现移动平台无源传感器网络的实时优化部署,仿真证明该算法一定程度上解决了时差无源定位算法的定位模糊问题,提高了对运动目标的跟踪精度。

LD2000 System with 3S and Multi-sensor

This paper introduces a car_borne road information collecting and updating system (LD2000) developed by Wuhan Technical University of Surveying and Mapping.This system is capable of collecting road network information and creating digital road network effectively by means of GPS,GIS and multi_sensor integration.The design and development of LD2000 system are also presented in this paper.