基于GSM的室内无线传感器网络簇头节点

为了实现温室环境信息低功耗、低时延高效无线检测与控制,构建了三层次室内无线传感器网络系统,研制了在网络系统中较关键的具有远程和短距离无线通信功能的网络簇头节点.采用短距离无线通信CC2430模块和全球移动通信系统(GSM)GPRS模块设计网络簇头节点,并利用GSM网络内嵌的TCP/IP协议,设计基于Zigbee技术的无线收发功能程序和GSM网络传输控制功能程序.网络系统试运行表明,网络管理计算机可以随时获取被监测的温室温度等环境信息,与一般无线传感器网络相比,信息传输能耗低、时延小响应快,实现了无线传感器节点和远程管理计算机之间的信息高效无线传输.

WSN数据收集中移动Sink的路径规划和簇头节点选取问题的综合研究

针对较大规模的无线传感器网络通过多跳传输进行数据收集而引起的能量空洞问题,提出了一种基于移动Sink的簇头节点数据收集算法(MSRDG),该算法基于图论原理,在满足时延性的条件下,综合考虑了普通节点到簇头节点路由和移动Sink遍历路经选取的问题,构建了一条通过的簇头节点尽可能多的移动轨迹。通过NS-2仿真软件对算法的性能进行评估,结果显示出该算法能减少数据的多跳传输,降低无线传感器网络节点的能量消耗,延长网络寿命。

基于最优簇头节点数的WSNs自适应分簇方案

无线传感器网络因其节点能量受限,使得节省能量成为无线传感器网络研究的重点和热点之一。为了能够有效降低分簇无线传感器网络在分簇时的能量消耗,给出一种能量高效的无线传感器网络自适应分簇算法。该方案首先根据能耗最小原则计算出最优簇头数,然后按照区域聚类方法进行分簇,最后各簇根据节点剩余能量和数据传输能耗代价选举簇头。性能分析结果表明,该方案能有效降低节点能耗,防止簇头节点因能耗过快而过早失效,从而提升网络的稳定性,延长网络生命周期。

模拟退火算法优化聚类头节点的MANET服务质量改进

针对移动自组织网络中移动节点和聚类头节点的通信负载问题,提出一种基于模拟退火算法优化聚类头节点的移动Ad hoc网络服务质量改进算法。首先,通过对移动Ad hoc网络聚类中存在的通信负载等问题的分析给出多目标优化问题;然后,利用模拟退火算法随机生成一个聚类头节点的有序列表;最后,结合主导解与概率决策思想解决目标优化问题,从而有效地平衡网络通信负载、功耗、聚类头节点生命周期及节点度。在移动Ad hoc网络上的仿真实验验证了所提算法的有效性及可靠性。实验结果表明,所提算法在不同类型的随机场景中均取得了非常好的平衡聚类效果,相比其他几种较为先进的算法,具有更好的网络服务质量。

基于簇头节点能量均衡选择的LEACH优化算法

针对无线传感网络中LEACH协议在进行簇头节点选择时能量消耗过快导致的生存周期短、数据吞吐量低等问题,提出了一种基于簇头节点能量均衡选择的LEACH优化算法。该算法选取WSNs中剩余能量高的普通节点作为簇头节点,同时考虑普通节点与簇头节点、簇头节点与基站之间的距离,以及所有节点的剩余能量和平均能量等因素来选择通信方式和传输路径。通过MATLAB工具,对提出的算法进行了仿真实验。结果表明,在100 m×100 m的小面积监测区域和200 m×200 m的大面积监测区域内,与LEACH、DEEC、IMP-LEACH算法相比,该算法降低了WSNs中节点的能量消耗,延长了生存周期,同时提高了数据吞吐量。

无线传感器网络中的簇头节点能耗平衡策略

无线传感器网络(W SNs)具有集中式数据收集和多对一数据通信等特点,使得越靠近汇聚节点的簇头节点能耗越大,最终导致网络中心出现能量空洞。提出一种基于簇内节点分配的簇头节点能耗平衡策略,根据W SNs的分簇汇聚拓扑结构,分析了其中簇头节点的能量消耗情况;在此基础上,通过在各簇内分配一定数量的基本节点,并成比例地增加附加节点的方式,使网络中各簇头节点的能量消耗相等。仿真结果表明:该策略能够适应网络规模和负载的动态变化,最终达到平衡簇头节点能耗的目的。

HFX6121WK68长前悬卧铺客车转向直拉杆系统中各球头节点位置的求法

运用作图方法,介绍HFX6121WK68长前悬卧铺客车转向直拉杆系各节点位置的求解法。

高层住宅基础防水施工中桩头节点做法的改进及施工质量控制

结合多项监理工程的实践,叙述了高层住宅基础防水施工中,桩头节点做法的改进及施工质量控制要点。

无线传感器网络节点分布式在线异常检测方法

为维护无线传感器网络(WSN)运行安全,提出一种无线传感器网络节点分布式在线异常检测方法。采用自适应分簇拓扑算法周期性挑选WSN簇头节点,簇头节点为簇中的所有节点制定码分多址(CDMA)编码,建立簇内节点与簇头的稳定数据通信。簇头节点利用簇内节点报告的各自位置信息建立邻居表,并采用基于矩阵过滤的权重信任算法,通过计算差异矩阵、过滤可疑异常节点、更新权值并检测异常节点。从邻居表中找出WSN异常节点,实现WSN节点异常检测。结果表明,该方法在300个节点中成功检测出了全部异常节点。在检测率测试中,节点数量为800时,检测率高达98%。随着节点数量增加,检测率和误判率趋于稳定。同时该方法在网络规模较大的情况下也能运行良好,具有鲁棒性。权重惩罚值设定在0.02~0.08时,检测率和误判率保持相对平衡,保证了检测准确性。

钢护筒-混凝土灌注桩承台节点抗震性能试验研究

为探究钢护筒与承台的合理连接方式,对钢护筒-混凝土灌注桩承台节点浅嵌入、锚筋嵌入、深嵌入三种不同的构造形式进行拟静力试验,分析三种不同试件的破坏特征、滞回性能、承载力、刚度、延性及耗能性能等抗震指标,研究钢护筒与承台连接节点形式对节点抗震性能的影响。结果表明:深嵌入节点构造方式的抗震性能最佳,可明显改善节点的承载能力、累积滞回耗能与刚度。锚筋嵌入和浅嵌入试件的主要破坏模式为近节点区承台混凝土的开裂与剥落,浅嵌入的破坏效应最为明显,承载力最差,锚筋嵌入形式虽在承载能力上相较浅嵌入形式提高20%,但仍然提供一种弱节点连接形式。

改进遗传算法的WSN节点最优路由选择策略

针对无线传感器节点数据传输过程中的能量消耗问题,为了提高节点数据传输实时性,提出一种改进遗传算法的无线传感器网络节点最优路由选择策略。根据无线传感器网络的拓扑结构将监测区域划分不同大小的簇,并根据节点剩余能量选择每一个簇的簇头节点,然后将簇头节点编码成遗传算法的个体,根据数据转发能量耗能和延迟时间构建个体的适应度函数,并通过模拟自然界生物进化过程中的选择、交叉、变异等操作,找到节点数据转发的最优路径,在Matlab 2012平台上对数据路由算法的性能进行仿真测试。仿真结果表明,相对其他路由选择策略,提出的路由选择策略不仅可以均衡各个传感器节点的剩余能量,而且大幅度减少了数据转发路由过程中的能量消耗和延迟时间。

无线传感网络通信节点优化选择算法仿真

研究无线传感器节点优化选择问题。传统LEACH分簇算法中,节点选择的随机性很大,没有很好的参考节点中的多个属性,通信的簇头分布也无规律,造成能量消耗分摊到所有的节点上,一旦选择边沿节点作为簇头,一些节点必须经过长距离的路由转发才能到达簇头,造成通信效率较低。为解决上述问题,提出了一种无线传感网络通信节点优化选择算法。在传统的LEACH算法中,加入朴素贝叶斯决策因素,通过贝叶斯统计,对节点的约束能量进行有效的分类决策,保证在最优节点中选择簇头节点,避免边缘节点参与簇头的选择,仿真结果表明,提出的优化算法使网络的能耗达到了均衡,有利于最优节点的选择,从而延长网络的寿命。

考虑节点负载的多社团网络级联失效问题研究

为研究多社团网络级联失效问题,设计一种社团规模和结构可调的网络模型。在经典的线性负载-容量模型基础上,提出一种初始负载、容忍负载、临界负载三个阶段节点失效模型。采取蓄意攻击和随机攻击方式对网络进行攻击,通过评估指标的变化分析网络的鲁棒性。仿真结果表明:随机攻击时多社团网络鲁棒,蓄意攻击时多社团网络脆弱;节点初始负载越低,网络越鲁棒;社团内节点连接越均匀,社团间连接初始负载越低的节点,网络越鲁棒;给头节点附加二次容忍负载和将级联失效限制在一个社团内,网络越脆弱,容易引起网络级联失效。

基于高阶马尔可夫链的无线传感器网络异常节点检测

现有无线传感器网络异常节点检测方法由于应用技术自身局限性,存在误检率较高的问题,基于此,提出基于高阶马尔可夫链的无线传感器网络异常节点检测方法。为了降低网络异常节点的误检率,构建无线传感器网络节点属性模型,以此为基础,构建高阶马尔可夫链定义网络正常节点模型;制定节点分簇协议,确定簇头节点并获取节点相关信息,与网络正常节点高阶马尔可夫链进行比较,判定待检测节点的类别,实现无线传感器网络异常节点检测。实验数据显示:在时间与节点密集度两种自变量背景下,与现有方法相比较,基于高阶马尔可夫链的无线传感器网络异常节点检测方法异常节点误检率较低,具有一定可靠性。

基于扇形链路策略的改进蚁群分簇路由协议

针对网络覆盖区域较大、节点数量较多的无线传感器网络,容易出现部分节点过早死亡等情况,提出一种基于扇形链路策略的改进蚁群分簇路由协议RACO-SL。通过加入奖惩因子,同时对精英个体采用蚁群优化算法的概率生成新的后代个体,对于普通个体,通过与随机选择的精英个体进行交叉变异操作,改进蚁群优化算法,以整个网络每次通信的能耗为优化目标选取较优的簇头节点集。为待转发簇头节点设计从可动态调节的扇形区域中选择下一跳中继节点的链路转发策略。实验结果表明,与现有协议相比,该协议在延长网络寿命、提高通信链路质量、增强网络覆盖度方面表现良好。

基于大数据技术的传感设备数据传输路径优化方法

为降低传输中数据通信路径的抖动频次,提高传输路径的网络带宽,文章引进大数据技术研究传感设备数据传输路径优化方法。根据无线信号的强度和节点的发射功率,设置通信半径,明确不同节点之间能够相互通信的最大距离,以此为依据,建立传感设备数据无线传输网络;利用大数据技术中的数据挖掘技术,进行全域数据扫描;使用机器学习技术,进行节点关联计算,根据计算节点,选取传输网络簇头节点;引入了数据分发技术中的多播方式,设计传感设备数据多路径传输。对比实验结果证明:该方法可以在控制传感设备数据传输路径抖动频次的基础上,提高网络传输路径的带宽,为数据的高效率传输提供全面的技术保障与支持。

超深基坑水下灌注桩防水节点优化对比研究

在房屋建筑施工中,地下防水工程都被列为施工重难点之一。本文结合工程实例,针对桩筏基础灌注桩桩头防水节点细部做法进行研究。研究后发现,按照图集做法,不仅单桩施工周期长,劳动力、机械投入较多,不满足进度需要,更重要的是节点防水施工繁琐,不利于保证防水效果质量,且防水材料消耗比较大,因此通过现场试验、专家论证、设计确认等方式,对图集做法进行优化。优化后的桩头防水节点,没有改变结构原理和防水原理,同时还改善了施工方法、增强了防水效果、加快了施工进度、节约了施工材料等优点;经济效益和社会效益明显。

基于被动分簇算法的无线通信网络漏洞深度挖掘方法

无线通信网络漏洞类型复杂,传统方法难以准确同时检测不同类型的漏洞,为此提出基于被动分簇算法的无线通信网络漏洞深度挖掘方法。采用基于被动分簇的网关节点计算方法,在网络出现通信需求时,通过被动式分簇算法设置簇头,遵循网络健壮性和能量有效性间的均衡原则,明确网关节点。使用基于信息熵的异常网关节点聚类筛选机制,锁定网络中异常网关节点,通过基于自回归模型的漏洞节点深度挖掘方法,在异常网关节点所连接簇头的管辖范围中,结合漏洞判断阈值条件,识别存在漏洞的底层普通节点,实现无线通信网络漏洞深度挖掘。实验结果表明,该方法可在0.3 s之内完成无线通信网络漏洞深度挖掘,且挖掘结果准确无误。

一种基于能量预测的无线传感器网络分簇算法

为了解决无线传感器网络能量有效利用的问题,提出一种利用能量预测选择簇头节点的分簇算法:CHEP利用文中建立的传感器节点工作状态转换模型,CHEP算法将所得的剩余能量预测参数作为考虑因素引入阀值的计算,从而使高剩余能量且能耗较慢的节点能够在每一轮中被优先选为簇头节点.通过仿真实验,将CHEP与其他分簇算法进行分析和比较,验证了CHEP算法中能量预测机制以及阀值改进的有效性.结果表明CHEP能够更好地平衡网络负载,延长网络寿命.

一种基于能量补给的无线传感器网络分簇单跳路由协议

针对无线传感网网络(Wireless Sensor Networks,WSN)能量受限的特点,为有效弥补传统的路由协议的能量补给不足的缺陷,提出一种面向WSN的具有持续能量供应的分簇单跳路由协议(Clustering Single-hop Routing Protocol based on Supply Energy,CSRPSE),该算法按轮循环进行,每轮循环包含簇头数量确定、簇头选择机制、非簇头归属以及数据传输几个阶段,具有存活节点数量高、网络消耗能量低等特点。仿真结果表明:与传统的WSNs路由协议相比,所提方法具有存活节点数量多、网络能量消耗少等优点,从而验证了所提方法的正确性和有效性。