无线传感器网络组织结构研究

无线通信、嵌入式计算以及传感器技术的不断发展为传感器网络开辟了广阔的发展空间,无线传感器网络技术已成为当前研究热点。在描述了传感器网络的特点和两种典型组织结构的基础上,针对特定的局部现场应用,结合Agent相关技术理论,提出了AWSN(AgentedWirelessSensorNetwork)新型传感器网络结构。

机载无线传感器网络技术研究

探讨无线传感器网络技术在智能飞行器中应用的可能性,在分析当前机载无线传感器网络技术研究成果基础之上,分析了机载无线传感器网络的需求及任务,并给出了一种可能的机载无线传感器网络体系架构,最后对机载无线传感器网络的关键技术进行了描述,为下一步国内开展机载无线传感器网络应用模式研究、原型系统研制及关键技术突破奠定基础。

基于CSMA/CA改进算法的无线传感器网络OTA优化

针对无线传感器网络(WSNs)空中下载节点镜像程序更新效率低的问题,基于Jennic开发平台,设计并改善了针对小规模ZigBee网络的多节点同步、高效、可靠的远程更新方案,基于马尔科夫链数学模型,优化了IEEE 802. 15. 4 CSMA/CA算法,并在Jennic JN5168传感节点上进行算法仿真验证。与原有的远程更新技术进行比较,改进后的算法,最大可提升0. 28 bit/s的网络吞吐量,网络时延由0. 029 s减少到0. 024 s,改进算法在提高节点的更新效率上具有可行性。

空中无线传感网复杂路径自主部署技术研究

为了能够完成对真实环境中复杂目标路径的监测,提出了一种基于虚拟力的三维空中无线传感器网络复杂路径自主部署算法,该算法创新性地采用由复杂路径产生的"引力曲线"构建虚拟力场,使无线传感器网络中的节点能够自适应地完成对复杂目标路径的覆盖。仿真实验表明,与传统的虚拟力算法相比,该算法的部署过程更为迅速,路径覆盖率、均匀度均有较大提升。

基于同调理论的多空中机器人WSN大规模覆盖空洞修复方法

无线传感器网络自身修复机制不足以完成大规模覆盖空洞的修复任务,需要借助具有中继节点部署能力的空中机器人辅助实现.为了提高多空中机器人中继节点部署效率,从WSN最优中继节点位置求解的消息开销和分布均匀性角度出发,提出一种基于同调理论的多空中机器人WSN大规模覆盖空洞修复方法.以大规模覆盖空洞为部署环境,在同调理论的基础上,结合Halton序列,以依次递增的方式,产生一组部署位置均匀的候选中继节点;在所给出的单纯复形度及其索引值定义基础上,结合Cech复形相关性质,剔除冗余候选中继节点,最优中继节点候选部署位置.在最优中继节点部署位置基础上,以最小化多机器人总消耗为目标,构建中继节点最优位置部署模型,实现WSN大规模覆盖空洞修复.仿真实验结果表明,给出的方法能够在提高多空中机器人中继节点部署效率的同时,有效地降低网络的消息开销.

地空交互多感融合森林防护监测系统

针对森林资源防护不足,远离市区基建设施落后,传统无线传感器网络使用固定汇聚节点接收数据,通信多跳传输易产生"能量空洞"问题,设计了地空交互多感融合森林防护监测系统。系统应用空中移动汇聚节点与地面分簇簇头节点共同作业。应用了无人机嵌入汇聚节点形成空中移动汇聚节点,消除了地面障碍物密度大对地面移动设备运动轨迹的局限性;且空中移动汇聚节点同地面通信节点实现数据单跳传输,不仅提高了数据传输的效率和可靠性,同时也解决了各节点能耗不均衡问题。系统应用表明:设计的系统为大范围森林资源的防护监测提供了良好的解决方案。