基于数据传输成功率的光纤传感器物联网节点部署研究

合理部署光纤传感器物联网节点,可以提升物联网感知效果,解决物联网节点覆盖死角问题,延长其使用寿命,为此研究基于数据传输成功率的光纤传感器物联网节点部署方法。利用证据理论融合数据传输感知概率模型中光纤传感器物联网节点附近区域的综合感知概率;依据综合感知概率构建光纤传感器物联网节点区域覆盖模型,获取节点覆盖强度;利用萤火虫群算法移动覆盖强度即荧光素浓度较小的节点,计算其移动概率,判断其移动方向,最终完成部署;通过混合机制优化萤火虫群算法,提升部署性能。实验证明:所研究方法可有效部署光纤传感器物联网节点,且分布均匀;可以有效缩短节点移动距离,降低能耗;平均数据传输成功率与节点覆盖率高达99.6%与100%。

多节点协同传输无线传感器网络数据收集协议

为了使无线传感器网络在执行数据收集任务时付出更小的能量代价,并延长网络的生命周期,提出一种多节点协同传输的无线传感器网络数据收集协议(MCTP)。协议通过考虑节点在覆盖问题上的能量优化问题,采取节点交替协作的模式来使覆盖重叠面积较大的节点之间进行睡眠模式切换,节省能量消耗。在数据转发过程中,采用簇头间协同传输的方法来最小化路由损耗并均衡簇头能量负载。仿真结果表明,MCTP算法在降低簇头节点的平均能量损耗,延长簇头节点平均生命周期上具有较好效果。

基于流间编码的机会路由转发节点集选择算法

针对流间网络编码与机会路由结合时编码机会与转发节点数目之间的矛盾,提出一种基于流间网络编码的机会路由转发节点集选择算法FNSA。采用发送可变长报文探测包的方法获取更加准确的数据包成功发送概率,定量分析链路数据成功传输概率、传输次数和转发节点的个数之间的关系,确立最佳转发节点数目,选取最佳转发节点集。将该算法应用于编码感知机会路由协议CAOR,仿真实验结果表明,采用定长探测包时(α=0),网络吞吐量性能有约5%的提升;采用可变长报文探测包时(α=0.1),网络吞吐量性能有约9%的提升。

风电机组状态监测系统节点路由修复算法

为了解决风电机组状态监测系统因节点失效而产生的路由可靠性降低问题,提出了基于父节点及兄弟节点替代的节点路由修复算法。当监测数据在传输过程中遇到失效节点时,待传输数据的节点通过查询并获取自己的父节点和兄弟节点信息,优先利用其有效父节点进行路由替代,当且仅当该节点所有父节点均失效时才启用其兄弟节点进行路由替代,重新进行数据传输,达到提高监测系统路由可靠性的目的。通过仿真分析可知,基于父节点及兄弟节点替代的路由修复算法可显著提高风电机组状态监测系统的数据传输成功率。

最优化选择邻居节点路由协议

根据机会网络中数据节点传输特点,提出一种基于异或运算的机会网络最优化选择邻居节点路由协议,即Optimal Selection Of Neighbor Node Routing Protocol(OSNN)算法,该算法通过遍历当前节点的邻接节点,运用异或运算比较并匹配出当前节点的最优下一跳节点,最终找出最优信息传递路径.其关键在于如何运算找出最优下一跳节点.通过仿真实验,并与机会网络的经典协议Epidemic路由协议和PROPHET路由协议比较,OSNN算法有效的改善了机会网络数据传输过程中最优化选择下一跳节点问题,从而提高数据传输成功率,同时有效减少传输过程中的网络副本.

WSAN二次分簇架构模型中实时路由策略研究

为解决无线传感器／执行器网络受到干扰导致实时性降低的问题，提出基于节点间数据传输成功率的实时分簇路由协议（RCRPSR）。通过节点一次成簇、节点二次成簇、执行器节点到sink节点路由选择，选择数据传输成功率较高的路径传输数据，降低传输失败的概率，减少数据传输时延，提高网络实时性，同时使用二次分簇架构，划分了3层网络和3种不同功能的节点，使不同功能的节点采用不同的发射功率，在保证网络连通性的同时减少能量消耗，延长了网络寿命。仿真结果表明，在网络中数据传输成功率下降时，相比传统协议，采用RCRPSR协议传输时延降低2—5倍。

无线传感器骨干网络路由算法

针对当前无线传感器骨干网络路由算法无法平衡能耗和数据传输之间的矛盾,导致无线传感器骨干网络路由的数据传输时延较大,无线传感器网络吞吐量较小的不足,以提高无线传感器网络整体性能为目标,设计一种新的无线传感器骨干网络路由算法.首先分析无线传感器网络的工作原理,并建立相应的路由模型;然后引入机器学习算法对无线传感器骨干网络路由中的无线传感器节点能量进行实时预测,选择能量大的无线传感器节点进行数据传输,构建能量消耗最小的无线传感器骨干网络路由;最后与其他无线传感器骨干网络路由算法进行对比测试.测试结果表明,该算法的无线传感器骨干网络路由能耗较小,无线传感器网络数据传输可靠性高,加快了无线传感器网络数据传输速度,无线传感器骨干网络路由整体性能明显优于其他对比算法.

基于能量感知的船舶网络路由算法

路由算法是保证船舶网络成功传送数据的关键技术,针对当前船舶网络路由算法存在能耗大、船舶网络寿命短等不足,设计了一种基于能量感知的船舶网络路由算法。首先分析当前船舶网络路由算法研究现状,找到引起船舶网络路由算法不足的因素,然后考虑船舶网络路由的总能耗和节点的剩余能量构建了船舶网络路由,最后进行了船舶网络路由算法性能测试的仿真实验。结果表明,本文算法的船舶网络路由能耗小,大幅度提升了船舶网络能量利用率,船舶网络数据传输成功率得到改善,而且性能优于当前其他船舶网络路由算法。