无线传感器网络中带有移动汇点的能量高效的数据收集协议

已知数据收集协议中利用分簇技术可以提高无线传感器网络的可扩展性和鲁棒性。引入移动汇点(MS)漫游网络可以平衡网络节点间的能量消耗,提高网络通信效率。提出一种基于移动汇点的无线传感器网络数据收集协议,利用分簇技术生成通信半径相等的簇,由剩余能量相对充足的节点构成簇首。采用一种能量高效的分布式算法对由簇首构成的骨干网构建最小生成树,在此基础上借助解决旅行售货商问题(TSP)的思路,构建一条路径尽可能短的MS移动轨迹。模拟实验结果表明,该数据收集协议比同类模式产生了更短的移动轨迹,显著地延长了网络的存活时间。

面向移动汇点的无线传感网协同判断策略

研究了无线传感器网络中面向移动Sink(移动汇点)的协同判断策略。传统的协同策略只适用于节点固定的场景,针对以移动Sink为目的节点的无线传感器网络,源节点在何种条件下需要进行协同,需要结合Sink的移动性重新分析。提出一种面向移动Sink场景下的协同判断策略(CSBR):若源节点在Sink停留时间内可以独自完成数据传输,此时源节点无需进行协同;否则源节点需要寻求协同伙伴,协同完成传输过程。

无线传感器网络中高效移动汇点规划算法

在带有移动汇点(MS)的无线传感器网络(WSN)数据收集应用中,采用基于代理的数据收集模式可以有效缩短MS慢速引起的数据收集延迟问题.以提高WSN数据收集的能量效率和缩短数据收集延时为目标,给出了一种MS轨道规划算法MS-TPA.MS-TPA主要包括RN竞选和MS移动规划两个阶段.剩余能量优先的RN竞选机制能够平衡网络节点的能量消耗,MS移动规划算法能够缩短数据收集的延迟问题.仿真实验验证了所提出算法的有效性.

基于SDMA应用的移动Sink节点的设计与实现

静态无线传感器网络(所有节点均为静止)不可避免地存在能量空洞(energy hole)、冗余覆盖(overlap)和热点(hot spot)等问题.在无线传感器网络中引入节点的移动性来解决上述问题.移动节点可以完成数据收集和转发等功能,有效地减少静态节点数据传输的跳数,节约静态节点的能量,延长网络的寿命.实现了一个基于ARM7内核的移动汇点DataTruck,具有容量大、速度快等特点.在此基础上引入SDMA(space-division multiple access)技术,在移动汇点上加入智能天线,使得该节点能同时接收同一频率上多个静态节点传输的数据.实验表明基于SDMA技术的移动汇点能高效地收集数据,并减少数据延时.

基于移动机器人的无线传感器网络高效广播策略

广播是无线传感器网络一项重要的操作,而网络中节点能量通常受限且通信链路不稳定。针对低占空比传感器网络中引入机器人作为可移动汇点的场景,设计了考虑延迟和能耗的高效广播策略。首先采用最小覆盖圆算法,寻找最优广播位置。然后提出了一种延迟约束的高能效广播树算法(DCEBT)。DCEBT在构造广播树时,使用新的量度来充分利用无线广播特性减小能耗,同时基于地理位置对节点进行延迟约束。结果表明,利用机器人的移动性优化广播位置可改善广播性能。而和目前常用的方法相比,DCEBT在保持延迟性能相当的条件下,能大幅提高能量效率。