混合异构无线传感器网络覆盖漏洞修补算法

在无线传感器网络(WSN)中,增强传感器覆盖范围是核心问题。文章提出一种基于优先级机制的、适用于混合异构WSN的覆盖漏洞修补算法。该算法通过评估漏洞大小和设定补丁节点优先级,提升覆盖率,减少冗余,平衡资源。结果显示,改进后的算法在覆盖率和节点冗余上均优于传统算法,为WSN覆盖优化提供新思路。

数据引流下异构传感器网络能量空洞防护算法

异构传感器网络在工作时,靠近传感器基站位置的节点会由于接收转发次数较多而出现能量空洞现象。为有效对此现象实施防护,保障网络安全运行,提出数据引流下异构传感器网络能量空洞防护算法。构建网络节点部署模型,对传感器网络节点实施节点优化部署;计算网络节点能耗对网络实施能量均衡控制,获取异构传感器网络节点的簇内传输跳数;结合获取的节点簇内跳数以及能量均衡结果开展节点接收数据的的引流分配,平衡传感器网络层内节点能量消耗,实现传感器网络的能量空洞防护。实验结果表明,使用上述方法开展传感器网络能量空洞防护时,数据转发接收能耗较低,防护方法性能高,防护效果好。

面向无线异构传感器网络的三维覆盖研究

【目的】为达到增强无线异构传感器网络(HWSN)三维覆盖能力的目的,提出了一种基于改进蜜獾优化算法(IHBA)的无线异构传感器网络三维部署方法。【方法】首先,结合自适应果蝇优化算法,增强算法的随机搜索性,便于算法得到全局最优解,然后引入替换最差个体策略,避免适应度过低的个体占据种群位置,提高算法收敛速度,同时引入新个体提高种群多样性,避免算法个体早熟。【结果】将该算法应用于无线异构传感器网络的覆盖优化,相比标准蜜獾算法,其网络覆盖率提升18.1%。【结论】仿真结果表明,该算法收敛速度更快,可以有效提高无线异构传感器的网络覆盖能力,整个网络的节点分布也更加均匀。

混合型异构传感器网络中移动数据收集器的路径优化

针对周期工作-事件驱动混合型异构传感器网络,设计一种基于静态Sink搭配移动数据收集器(MDC)的数据收集策略.为了解决MDC访问规划问题,提出一种最小能耗访问节点集搜索算法.首先,基于节点相对边缘度从整体层面去除适量边缘节点;然后,依据节点排除优先度,迭代排除当前节点集中相对能效最低的节点,从而逐步获得优化的访问节点集.仿真实验结果表明,所提出的新数据收集策略具有优异的能效性、负载均衡性和实时性.

基于相似路径的曲面异构无线传感器网络节点定位算法

针对曲面场景中的异构无线传感器网络节点定位问题,提出了一种基于相似路径的节点定位算法(Node Localization Algorithm Based on Similar Paths,NLA-SP)。首先,依据Ochiai系数计算锚节点到未知节点的传播路径与各锚节点对间路径的相似值,找出相似路径;其次,根据相似路径对应的锚节点对距离与各单跳路径首节点的通信半径估算锚节点到未知节点的距离;然后,利用融合黄金正弦策略与粒子群优化算法的麻雀算法搜索未知节点的坐标;最后,为减小三维曲面Z轴的坐标误差采用坐标投影法对未知节点的坐标进行校正。仿真结果表明,所提算法较IDV-Hop算法、CPPA算法、HHOMA算法,定位精度明显提高。

基于能量迭代模型和蜂群优化的异构无线传感器网络节能分簇路由算法

针对无线传感器网络节能分簇路由通信时存在数据传输节点死亡数量较多、传输能耗输出较大的问题,提出一种基于能量迭代模型和蜂群优化的异构无线传感器网络节能分簇路由算法.首先构建网络通信能耗模型,以缩减能耗为目标结合差分蜂群算法及时优化网络节点分布;然后基于网络节点分布优化结果,制定异构无线传感器网络节能分簇方法,使用能量迭代选簇方法确定簇头,获取簇头半径完成异构无线传感器网络的通信节点节能分簇;最后设定通信簇头节点与基站之间的距离,确定节点通信时的路由等级,并结合多跳的路由通信方式,实现异构无线传感器网络的节能路由通信.实验结果表明,利用该方法进行网络节能分簇路由通信时,数据传输节点死亡数量最多为22个,节点传输最大能耗为21 nJ/bit,表明该方法节点通信节能效果较好.

E-μMAC:一种高效的混合型无线传感器网络MAC协议

结合基于竞争与调度机制的混合型方案是高效的无线传感器网络MAC协议的重要解决思路。在深入研究混合型协议μ-MAC的基础上,提出一种增强型的协议Eμ-MAC。它针对周期性数据采集型应用,跨层参考应用层的流量信息来分配时槽,并解决了μ-MAC中GT子信道效率低、动态拓扑适应性及时钟同步问题。仿真结果表明,相对于μ-MAC,Eμ-MAC增强了协议的扩展性,进一步提高了节能效率。

一种面向查询的无线传感器网络混合型数据存储算法

提出了一种面向数据查询的混合型的数据存储算法,将数据存储在合适的位置。通过分析采集、存储、查询节点之间的位置关系,存储模式可在集中存储和分布存储之间相互切换。本算法引入了"热点"保护机制,可有效均衡网络能耗。实验结果表明,该算法的能耗均衡性、节点能耗、生命周期和丢包率相比于GHT(Geographic Hash Table)算法有一定的改善。

一种自适应的混合型无线传感器网络拓扑控制算法

针对特定应用场合的混合型拓扑控制算法是W SN拓扑控制领域的研究热点之一。在研究经典的面向事件驱动型网络拓扑控制算法—ASCENT基础上,提出了一种自适应的混合型拓扑控制算法—AHTC算法。针对大规模事件驱动型网络场景应用,解决了ASCNET算法不能适应于大规模网络、未考虑节点剩余能量、网络丢包率高等问题。仿真结果表明,改进的算法有更好的节能性和稳定性。

一种多类型异构混合的无线传感器网络密钥管理方案

针对多类型混合传感网的特点,提出了一种基于密钥逻辑树的优化的密钥管理算法,在层簇式拓扑结构中提出了将簇分级的思想,同时秘密共享方案的引入有效地支撑多媒体传感器节点与普适传感器节点共存的条件下的安全管理,保证了敏感数据的安全性.同时,本方案还对层簇中出现异构节点的情况作了针对性部署,使得方案能够解决少量异构节点存在时传感器的通信安全问题.

异构传感器网络中的一种混合密钥预分配方案

针对异构无线传感器网络,提出一种混合密钥预分配方案。该方案针对异构节点采用不同密钥预分配策略:高级节点采用基于身份的公钥密码机制进行节点间的认证和密钥协商;普通节点主要采用基于单向散列链的随机密钥预分配策略,在高级节点的辅助下进行对偶密钥的建立。在对偶密钥建立过程中,采用共享密钥发现和密钥协商相结合的方法,充分发挥公钥密码机制和随机密钥预分配策略的优势,达到较好的安全连通性和抗毁性。理论分析和仿真试验结果证明方案的可用性和安全性。

基于无线传感器网络的智慧农业架构及应用研究

无线传感器网络(WSN)是一种先进的物联网技术,具有诸多优点,在智慧农业领域广泛应用。提出一种基于无线传感器网络的智慧农业架构体系,采用根据地理区域及农业产业,进行分区异构的无线传感器网络架构,具有节约节点传输资源、距离、能量,从而延长网络生命期的优点。总结了无线传感器网络在智慧农业全产业链中的应用模式,为相关技术人员提供参考。

异构无线传感器网络混合式密钥管理协议

为解决无线传感器网络的保密性问题,通过对现有WSNs密码管理方案进行整理研究,结合WSNs在资源方面的限制和传统密钥管理方案的复杂性等因素,提出一种适用于异构WSNs的密钥管理方案,即混合式密钥管理协议(hybrid key management protocol,H-KMP)方案。通过串空间形式化分析模型,验证该协议的机密性和认证性,从节点的存储和计算复杂度角度,分析其可行性,使用OMnet++软件对该方案进行仿真,得出其效率。

混合型无线传感器网络覆盖空洞修复算法研究分析

针对无线传感器执行器网络运行过程中节点移动或者时效导致出现感知空洞的问题,设计混合型的无线传感器网络覆盖空洞修复的算法。在设计过程中,此方案将网络网格化的覆盖率作为基础,使优化目标转变成为无约束的优化问题。然后,融合退火思想粒子群优化算法,求解优化问题,证明算法的概率突跳性能,解决陷入早熟收敛问题。最后,对算法进行实验,通过实验结果表示,混合算法能够实现空洞修复问题的求解。

混合型公钥密码算法在无线传感器网络加密中的应用设计

针对混合型多变量公钥密码算法进行了方案设计,并采用TOSSIM工具对其进行了模拟仿真实验,验证了该算法程序的正确性。通过将该算法应用到到无线传感器网络中,并将其运用到不同的硬件平台上,分析其在运算速度以及存储方面的性能情况,同时还将其与其它加密算法进行了对比分析,最终说明该算法能够很好的应用到无线传感器网络加密中。

基于多源异构传感器的网络安全态势感知系统结构研究

针对大规模网络安全监控需求,采用"分布式获取,分域式处理"的思想研究基于多传感的网络安全态势感知系统框架结构,并在此基础上给出系统的环形物理结构和层次概念模型;该框架结构自下而上依次分为"信息获取层-要素提取层-势决策层"3个层次,对每个层次所涉及的模块进行详细设计,并给出多源异构安全信息XML格式化的解决方案。该结构是一个开放、可扩展的环形结构,能有效地降低系统实现复杂性,避免单点失效问题。此外,还从整体上明确了层次与层次、组件与组件的关系,以指导工程实践和关键技术的进一步开展。

异构传感器网络的分布式能量有效成簇算法

为了延长网络的生存时间,需要设计能量有效的协议,以适应传感器网络的特点.成簇算法是传感器网络中减少能量消耗的一种关键技术,它能够增强网络的扩展性和延长网络的生存时间.研究了异构传感器网络中成簇算法在节省能量方面的性能,提出一种适应异构无线传感器网络的分布式能量有效的成簇方案.此方案基于节点剩余能量与网络节点的平均能量的比例来选举簇头节点.较高初始能量和剩余能量的节点比低能量节点拥有更多的机会成为簇头节点,从而使网络能量均匀消耗,延长网络的生存时间.模拟实验结果显示,与现有的重要成簇方案相比,新的成簇算法在异构网络下提供了更长的网络生存时间和更大的网络有效吞吐量.

异构无线传感器网络覆盖优化算法

针对异构传感网络节点在初始随机部署时产生覆盖盲区的问题,受简单随机抽样理论和最优化算法的启发,该文提出一种适用于感知半径异构的无线传感网覆盖优化算法。该算法以提高网络覆盖率和节点移动距离最小为优化目标,根据采样直线与平面感知圆的交点坐标之间的关系,建立了二次优化的数学模型。当平面中的多条采样直线段达到最优覆盖时,该文算法可以使平面的覆盖得到优化。实验证明,该算法能够有效提高异构网的覆盖率。

异构无线传感器网络的转发连通覆盖方法

提出了异构无线传感器网络的最小转发连通覆盖问题,其目标是寻找一个满足以下要求的最小转发连通覆盖集(minimum relay-connecting set cover,简称MRCSC):1)活跃节点完全覆盖任务区域.从三角点阵排列可以获得节点数量近似最优的结论出发,给出了节点随机部署策略下的位置点优化选取原则,该原则着重考虑了当出现相邻节点间距离偏离3rs的情形时,能够限制不规则性的传播,最终构成近似规则的三角点阵排列.2)所有活跃节点与转发骨干网连通.由于节点到达sink的路径可能较长,导致路径的数据成功转发率较低,因而不要求节点与sink的连通,而是至少存在一条到达骨干节点、较高数据转发率的路径,因此提出了转发连通验证和增强算法.理论分析和仿真实验表明,最小转发连通覆盖集的覆盖质量与OGDC算法接近,但在提高了转发连通率的同时也有效地控制了覆盖集的规模.

面向异构无线传感器网络的节点调度算法

针对传感器网络中的节点冗余问题,提出了一种冗余判别方法来关闭冗余节点,以达到延长网络生命周期的目的.首先按邻居节点的不同位置对节点进行分类,研究了每组邻居节点的网络覆盖率与工作节点数k之间的约束关系,在此基础上,按不同的冗余法则对节点进行判断,关闭冗余节点.理论分析和实验结果表明,提出的算法能关闭网络中的冗余节点从而有效地延长网络的生存时间.