A Switching Controller System for a Wheeled Mobile Robot

A wheeled mobile mechanism with a passive and/or active linkage mechanism for rough terrain environment is developed and evaluated. The wheeled mobile mechanism which has high mobility in rough terrain needs sophisticated system to adapt various environments. We focus on the development of a switching controller system for wheeled mobile robots in rough terrain. This system consists of two sub-systems： an environment recognition system using link angles and an adaptive control system. In the environment recognition system, we introduce a Self-Organizing Map （SOM） for clustering link angles. In the adaptive controllers, we introduce neural networks to calculate the inverse model of the wheeled mobile robot. The environment recognition system can recognize the environment in which the robot travels, and the adjustable controllers are tuned by experimental results for each environment. The dual sub-system switching controller system is experimentally evaluated. The system recognizes its environment and adapts by switching the adjustable controllers. This system demonstrates superior performance to a well-tuned single PID controller.

一种自组织网络管理实现方法的研究

提出一种分群的自组织网络管理框架,通过分群结构来减少管理者和代理之间的信息流量,以适应网络拓扑结构动态变化的自组织网络管理.论文主要讨论了网络管理群的生成方法,网络管理群首的主动确认机制,管理者通过ScriptMIB向群首动态委派管理任务的过程.该技术和SNMP兼容,具有实用性.

无线传感器网络终端引导程序设计

针对无线自组织对等网络的结构特点及对无线可移动终端的需求,分析Linux操作系统的启动过程,给出无线传感器网络可移动终端5段式引导程序的设计方法,对引导程序实现的4个关键环节的配置和设计进行说明。调试结果表明引导程序可成功地运行在自主设计的无线终端硬件平台上。

移动自组织网络下的基本蚁群路由算法

针对移动自组织网络资源受限的特点和目前已有的蚁群路由算法比较复杂的问题,提出一种基本蚁群路由算法。通过对蚁群路由流程的分析,只维持基本的蚁群路由机制,不增加额外开销。详细讨论算法中信息素更新和信息素使用两项关键机制,并且通过模拟实验分析它们对性能的影响。实验结果表明,该算法能够以很低的开销取得与其他路由协议相近的性能。

无线Mesh网络的跨层设计理论与关键技术

由于无线M esh网络(WMN)在拓扑、传输和业务上的特性,传统的用于有线网络的分层协议设计方法已不能保证其服务质量(QoS).探索基于物理层、MAC层、路由等协议层的WMN跨层设计方法的目标是在无线资源利用率和多媒体业务的QoS需求两方面达到较好的折衷.WMN各个协议层在设计过程中的有关协议和算法要求附加统一的跨层管理器,监测各层的分组传输性能或需求,动态控制或调节相关算法.通过实现较高协议层的多媒体业务QoS需求与较低协议层的网络状态信息在各协议层之间的共享,可以达到对协议层控制算法的优化.在合理地选择跨层设计目标的基础上,多个协议层需要联合设计与优化.从物理层、MAC层、路由协议层和TCP层等层面介绍了WMN跨层设计的一般原则和方法.归纳了目前WMN跨层设计中亟待深入研究的一些理论和关键技术,包括自适应速率与节能机制、基于QoS需求的跨层MAC协议设计和路由协议设计等.

移动分布式无线网络中具有QoS保证的UPMA协议

该文基于有效竞争预约接入、无冲突轮询传输的思想提出了支持节点移动性、多跳网络结构和服务质量(QoS)的依据用户妥善安排的多址接入(UPMA)协议。它大大提高了信道的使用效率,保证了发送节点能快速接入信道,同时,最大程度地保证所有实时业务的时延和带宽要求。最后,我们考察了它对Internet数据业务的支持性能。

基于DHT策略的MANETs网络路由协议研究

提出了一种分布式MANETs路由协议,该协议综合了基于DHT的应用路由协议Tapestry和网络层路由协议AODV的优点,使用随机路标算法对网络进行分簇,改进了Tapestry算法使其在分簇内节点间共享对象指针。仿真实验表明本协议可以有效避免覆盖层与物理层匹配失效的问题,在节点移动速度较快时仍能保持较高的路由查找成功率和较低的网络开销。

MANET自组织按需认证模型的研究

构建安全可信的MANET必须考虑到其自身的特性。目前关于MANET的安全认证研究大多是利用中心认证服务器为用户颁发证书,较少考虑到MANET自身的自组织特点,很难完成网络的快速部署。结合MANET的特性,提出一种自组织按需式认证方案。该方案不需要中心认证服务器,充分利用节点自身功能,在完成身份认证的同时具有良好的伸缩性。

基于Ad Hoc无线自组网测量系统组网技术研究

应用Ad Hoc移动无线网络和激光测距技术,5个站点自组成一个临时性的Ad Hoc网络,各站点采用MCS-51单片机或工控机控制,实现对激光测量数据的实时传输及处理和对测量点的控制。MAC层采用载波监听多路访问接入协议CSMA,退避算法采用非坚持算法。在DSDV和DRS协议基础上,自行设计了无线自组网路由协议。通过相关分析对其进行了验证,实际运行效果良好。

基于SOM网络的智能入侵检测系统

随着网络技术的不断发展,入侵检测技术作为安全防护的重要手段,显得日益重要。针对现有入侵检测系统识别率低、误报率高的问题,将SOM神经网络结合Agent技术应用到入侵检测系统。结合模糊逻辑的思想对SOM网络的学习算法进行了模糊化改进,利用SOM网络的自组织特性对网络数据流量强度进行建模和聚类;使用Agent技术进行实时监控网络环境的安全状况、入侵企图的识别等。提出一个基于自组织神经网络的智能入侵检测模型,描述了模型体系结构及其工作流程。通过实验进行仿真,实验证明系统有较好的识别率和较低的误报率。

一种空间信息网成簇算法研究

空间信息网是一种融合陆海空天信息系统的新型网络,为适应该类网络规模不断扩大的需要,本文提出一种新型成簇算法:采用层次分析的智能决策方法选择簇首,形成非交叠、多跳的分簇网络拓扑结构;使用移动代理技术,通过征聘方式,在迁移簇首时综合考虑节点移动性和簇结构的均衡性;综合采用局部簇重构、归属切换和动态调整更新周期等手段进行簇维护.仿真结果表明该算法适用于空间信息网,提高了网络的可扩展性和稳定性.

Ad hoc网络中的一种自组织网络层安全方案

提出了一种自组织网络层安全方案(self organized network layer security,SONLS),为按需路由的路由形成和数据转发提供了网络层的安全保护。SONLS主要通过信息交叉检查和分布式联合评估的自组织方式来保护网络。SONLS在路由信息中不使用任何加/解密方法,而是通过邻节点之间的相互协作,共同监督和监测节点的行为,并及时地将收集的邻节点的信息进行交叉检查,以判断是否存在可疑节点。网络中所有节点都是对等的。在SONLS采用了一种新的信誉机制,通过分布式联合评估判断可疑节点是否为恶意节点。通过负载分析可以看到,该信誉机制随着时间的推移,可以有效地降低负载。仿真结果显示,SONLS在多个攻击者存在的网络环境下也是有效的。

一个简洁高效的Ad Hoc移动自组网络仿真工具

针对目前Ad Hoc移动自组网络仿真系统使用复杂、难以掌握的问题,首先采用面向对象的方法对移动自组网的仿真需求进行了分析,指出Ad Hoc网络仿真需要模拟的几个关键特征,在此基础上完成了面向对象的仿真工具建模,并使用VC++实现了仿真模型。工具设计简洁,易于使用并提供了扩展接口。最后利用仿真环境模拟并分析了两种基于移动自组网的证书管理方案,得出关键的仿真数据,通过对比专业仿真系统的结果可知工具具备较好的可信度,可以满足Ad Hoc网络基本的仿真需求。

低速率移动自组织网络安全路由协议

由于移动Ad Hoc网络具有无需基础设施,可以快速部署,很难完全被摧毁等优点,被作为数字化战场通信的优先选择,设计实现了一种适用于低速率移动Ad Hoc网络的安全路由协议——LSRP,它适用于分层架构的低速移动电台自组网,可以在网络资源有限的情况下,防御来自外部和内部两方面的攻击。LSRP协议利用分布式门限RSA签名方案来阻止非授权接入,防范来自网络外部的攻击;利用邻节点信任度评估机制,进行恶意节点检测和剪除,防范来自网络内部的攻击,增强了网络的安全性。

混合网中通信模式分析与解决方案

自组织网和蜂窝网是移动通信系统的重要组成部分,两种通信系统的融合将是未来移动通信系统的重要发展方向之一。本文介绍了混合网的研究现状,并对混合网中通信模式进行了探讨,提出了新的解决方案。

基于智能手机的移动医疗模式设计与实现

以脉搏信号为例,在智能手机上设计移动医疗系统软件,利用手机采集脉搏信号并实现传输、分析,形成自组织医疗数据共享网络,更好地满足用户需求。

移动机器人网络运动协调的控制与仿真

研究移动机器人网络运动协调的仿真框架与分散控制律的设计。建立了传感范围有限、差速驱动移动机器人网络的数学模型:单个机器人的运动由运动学与动力学方程描述,且驱动力矩和速度有限;有向图和proximity图分别描述机器人间的通信网络和互感网络。设计了基于MATLAB/SIMULINK的运动协调仿真框架,并在此基础上设计了带速度约束的平行运动与自组织编队生成协调控制律。仿真结果证明控制器设计的有效性和仿真框架对不同分散控制律的适用性。

高空移动自组网络的通信优化过程仿真

对高空移动自组网络通信研究对高空通信有着极为重要的意义。高空移动自组网络通过高空无线信道进行数据传输。作为通信节点的高空媒介处于不定速移动状态,造成节点间通信距离不定。利用传统的通信方法进行高空通信时,高空媒介通信节点在通信距离、信号强度、外部干扰都处在随机位置的情况下,选择节点过程呈现单一化趋势,容易造成通信阻塞。提出基于模拟退火算法的高空移动自组网络的通信方法。针对高空移动自组网络传输对象进行编码,构建初始种群,计算该种群的适应性,对阻塞通信调控方法进行评价,针对种群中的所有个体进行选择、交叉和变异操作,完成高空移动组织者网络传输对象的模拟退火处理,实现高空网络的阻塞通信调控。实验结果表明,利用改进算法进行高空移动自组网络的阻塞通信调控,能够使高空网络在数据传输过程中更加通畅。

移动自组织网络通信模块的设计与实现

由于网络通信数据类型多种多样,传统移动自组织网络通信模块无法对其进行有效识别,通信水平较低。因此,设计一套通信水平较高的移动自组织网络通信模块。该模块由传输单元、路由器、控制单元和用户端组成。传输单元将移动自组织网络的节点分为三层,以保证节点数据通信的有效传输。路由器为移动自组织网络的节点数据提供通信通道,并将节点数据类型转换成高速通道能够接收的类型,以保障模块整体传输效率。控制单元监管整个模块数据,并进行数据的前向纠错处理。控制单元利用8255系统板为用户端提供数据传输接口,用户在用户端中可查询到模块的所有数据。软件给出用户外接设备的用户端功能结构图,以及模块对模块经营结果取向管理训练的语言代码。实验结果表明,所设计模块拥有较高的通信水平。

支持自组网方式的蜂窝移动通信系统的关键技术问题探讨

在蜂窝移动通信系统中引入自组网方式,可以使网络具备很高的自适应性和智能性,现已成为移动通信领域研究的热点问题之一。本文简要介绍了蜂窝系统与自组网相结合的未来移动通信系统的优势所在,并探讨了该通信系统的几个主要关键技术问题。