基于NB-IoT的路灯控制系统设计

为了实现智慧路灯及城市照明节能的目的,设计基于NB-IoT技术的路灯控制系统。该系统使用NB-IoT技术实现基于一跳蜂窝网络的路灯单控方式,解决以往通信技术无法对单个路灯进行控制、控制不及时、易受干扰等问题;能够完成对路灯的电压、电流、功率及环境光强度和道路车流量等参数的测量。通过路灯管理软件可实现对单灯的实时监测与控制。经测试表明该系统具有较高的稳定性,节能效果明显。

WDM star single-hop network reusing wavelengths

An efficient scheme of wavelength reuse is presented for solving the capacity limitation of WDM star single-hop networks by limited wavelengths. According to this scheme, the nodes supported by the network can be at least doubled under limited wavelength numbers. Under the same number of nodes, the delay of network can be greatly lowered, the throughput of the network can be increased 1-3 times, and the properties of the network can be efficiently improved.

波长重用-扩大基于单纤连接节点的WDM星形单跳网容量

针对可利用的有限信道波长数对基于单纤连接节点的 WDM星形单跳网容量限制问题 ,本文提出了一种有效的解决方案 -波长重用 .根据该方案 ,在信道波长数一定的条件下 ,至少可使网络所支持的节点数 -网络容量扩大一倍 ;在网络节点数不变时 ,则可大大减少网络节点的排队时延 ,缓和网络中各通信节点对数据信道波长使用权的竞争矛盾 ,使网络吞吐量增加1～ 3倍 ,有效地改善网络性能 .本文首先论述了该基于单纤连接节点的波长重用 WDM星形单跳网结构 ,接着分析了网络的波长重用特性 ,进而对所要求的光放大器增益和输出功率进行了计算 ;最后计算了网络的最大节点数和最大信道波长数 .

蜂窝网中使用Peer-to-Peer的网络模型

近年来,改善网络模型、提高网络性能逐渐受到人们的关注,在AdHoc无线网络中开始使用peer-to-peer网络模型来增加数据传输率,降低传输功率,增加网络容量和更好的负载平衡。然而,网络拓扑计算、路由选择、能量供应成为了瓶颈。在本文中,我们提供了一种混合的网络模型,既可以有效地节省能量,还可以很好的避免大量的路由搜索和计算,很好的解决负载平衡问题。同时,能够更好的和现有蜂窝网络融合,做到用户的平滑过渡。

单跳无线传感器网络能量分析计算

该文研究单跳无线传感器网络系统能量消耗的理论模型及其分析计算。采用电磁场能量扩散理论、电路能量消耗理论和技术,得到传感器网络中用于感知的普通节点、数据汇聚和簇头节点的能量模型,以此为基础,获得单跳传感器网络的系统能量模型。将这些模型应用到以Motorola芯片所构成的传感器网络系统分析中,所计算的网络节点能量消耗同Motorola产品性能指标一致,并计算出单跳网络中最优簇头数目与节点总数目的关系,以及网络系统总能量和总节点数目的关系,两者都近似成线性缓慢变化的特征。该文研究结果对于无线传感器网络节点设计和系统设计都具有直接的参考价值。

车用自组网信息广播

车用自组网作为移动自组网在智能交通系统中的应用,有望为人们提供更安全、效率更高的旅行方式.广播协议为危险警告、协同驾驶、路况通报等交通信息的发布提供了有效途径.简要介绍了车用自组网的特点和应用分类.采用分析和比较方法,讨论各种信息广播协议的特点、性能差异和应用范围,并针对车用自组网的特点及应用需求指出未来信息广播模型的设计思想和突破方向.

无线传感器网络单跳与多跳路由的选择性

针对无线传感器网络选择恰当的路由路径对节省节点能量的重要性,分析无线传感器网络单跳与多跳路由路径的能量消耗情况,发现数据压缩或融合时,对于给定的不同压缩或融合比存在一个不同的临界距离,当大于这个临界距离时,选择多跳路由比单跳路由更节省能量,反之则选择单跳路由比多跳路由更节省能量。仿真结果显示该文的分析是正确的,这对无线传感器网络选择路由路径具有实际的指导意义。

分簇路由的无线传感器网络通信模式与能量有效性研究

无线传感器网络中的节点以簇的方式进行路由时,簇成员可使用单跳或多跳通信模式将感知数据包发送至簇头。该文以簇内成员节点的最大能耗作为评价指标,研究单簇头情形下单跳和多跳的能量有效性,得出了通信模式的选择取决于通道衰减系数的结论。考虑到单纯的单跳或多跳模式会引起网络能耗不均衡,提出簇成员节点以一定概率在单跳和多跳间切换的混合通信模式,并给出了混合通信模式的工程实现方法。仿真结果验证了混合通信模式在能量有效性和能耗均衡分配方面的优势。

基于盲源分离的多跳频信号网台分选算法

针对欠定条件下多跳频信号的网台分选问题,该文利用跳频信号在时频域上的稀疏性,提出了一种基于盲源分离的自适应信噪比网台分选算法。首先,用Gabor变换作为系统的时频变换建立欠定条件下跳频信号网台分选的模型;然后,采用了自适应信噪比的时频支撑点阈值设定方法寻找源信号的时频单源点,根据时频单源点的时频比矩阵估计出混合矩阵;最后,利用与信源相对功率偏差相结合的改进的子空间投影法进行网台分选。仿真实验验证了该算法在低信噪比条件下的有效性。

无线传感器网络分簇拓扑结构的研究

在通信方式和能耗分析的基础上,对两种拓扑结构进行比较,提出在不同条件下最优拓扑结构的选择标准,以及在multi-hop方式下,节点通信半径的最佳值。满足网络对低能耗的需求。

层次拓扑结构的无线传感器网络能量模型

能耗效率是无线传感器网络中非常重要的性能指标。为了提高网络能耗效率,研究无线传感器网络中的能量模型是非常必要的。针对无线传感器网络层次拓扑结构模型,根据传感器节点工作能耗特点和在网络中承担的不同角色,推导出普通传感器节点、簇头节点能耗模型;并对单跳和多跳两种传输方式的网络能耗以及能耗最小时的最优簇头数进行理论分析和计算,对比了不同传输方式的网络能耗。通过理论分析推导出网络能耗和最优簇头数公式,将为设计能量有效的无线传感器网络拓扑结构算法和通信协议提供指导和理论基础。

具有移动汇聚节点的单跳传感器网络延迟分析

研究了具有移动汇聚节点情况下的单跳传感器网络的延迟特性.通过对单跳无线传感器网络的理论建模,分析了构成数据延迟的主要延迟类型以及它们之间的相互关系.根据具体场景对延迟的显式表达进行了理论推导,并通过仿真结果验证了数学模型的正确性.该数学建模的方法为提升移动无线传感器网络的性能提供了理论依据.还分析了传输半径和移动速率对延迟的影响,可以看出移动策略对网络性能的影响最为明显,需要针对具体的应用来设计.

无线传感器网络分簇路由的能量有效性研究

无线传感器网络中的节点以簇的方式进行路由时,簇成员可使用单跳或多跳通信模式将感知数据包发送至簇头。该文以簇内成员节点的最大能耗作为评价指标,研究了单跳和多跳的能量有效性,得出了通信模式的选择取决于通道衰减系数的结论。考虑到单纯的单跳或多跳模式会引起网络能耗不均衡,提出了簇成员节点以一定概率在单跳和多跳间切换的混合通信模式。以典型的网络参数进行仿真,验证了混合通信模式在能量有效性和能耗均衡分配方面的优势。

基于滑动窗口的连续无线网络编码

根据无线单跳广播网络的特点,提出一种基于滑动窗口的网络编码方案——NCBSW,在待重传数据分组矩阵中设计一个按时间顺序滑动的编码窗口并在其中选择参与网络编码的分组,同时保证编码分组的可解性,从而减少数据分组的重传次数和传送时延。仿真分析结果表明:相对于NCWBR方案,NCBSW方案在数据分组的重传次数、传送时延和网络开销以及节点能耗等方面的性能更优。

密集波分复用光波网技术及其进展

本文对密集波分复用光波网的关键技术作了分析，对单跳网介质访问控制协议及多跳网的虚拓扑结构作了评述。介绍了几种典型的试验系统，并指出了有关研究方向和尚待解决的问题。

波分复用星形单跳网中3信道的传输调度问题

考虑波分复用星形单跳网中的数据包传输调度问题,假定诸发送机频率可调,而接收机频率固定.当m 2时,这一调度问题是NP-完备的,m表示所拥有的信道数目.对目前所知最好的一个2-近似算法进行了精细的分析,证明了m=3时,该算法近似比为74,并通过实例说明此结果为最佳可能.

车载自组网告警信息广播策略

车辆可以通过车载自组网交换告警信息提高行驶安全,告警信息对传输的可靠性和实时性要求高。目前主要采用重复广播的方式来提高告警信息广播的可靠性,但缺乏对重复广播率的确定方法。基于将告警信息产生和广播的系统看作一个排队系统的思想,提出了一种基于车速的重复广播率计算方法,通过建立车速与告警信息产生量之间的关系模型;并限定告警信息传输延迟,建立了优化的告警信息重复广播率计算公式。实验结果表明:该计算方法能较好地均衡告警信息广播的可靠性和实时性,操作简单。

无线传感器网络中一种能量有效的簇内通信方案

为了提高簇内通信的能耗均衡性,提出了一种能量有效的分簇无线传感器网络簇内空分通信方案——近簇头节点采用单跳传输,远簇头节点多跳传输,给出了空分通信方案的工程实现。仿真结果验证了空分混合通信方案在能量有效性和能耗均衡分配方面的优势。

低功耗单跳无线网络实时数据采集系统设计

单跳无线网络监控方便、传输路由简单,提出以单跳无线网络架构实时数据采集系统。由时间同步和轮询阶段组成的周期工作机制,在轮询阶段传感节点进行周期性激活与休眠。设计了由CC2500射频模块和C8051F330/320单片机组成的节点硬件平台,提出通过减少节点活动时长和降低系统时钟频率对传感节点进行低功耗设计。由节点硬件平台组建了一个多点温度同步采集系统,通过实际测试,温度采集数据能实时传送,传感节点的能量节约效果显著。

低功耗单跳网络实测数据能耗优化方法仿真

对单跳网络实测数据能耗进行优化能够降低数据实测时对单跳网络的影响,保证单跳网络正常运行。针对当前单跳网络实测数据能耗优化方法存在的节能效果较差,且对单跳网络数据实测速度和传递成功率影响较大问题,提出一种基于最优停止规则的低功耗单跳网络实测数据能耗优化方法,根据单跳网络结构确定数据实测时单跳网络信号衰减系数,通过研究单跳网络实测数据主体,优化实测数据能耗模型,确定节点通信单元能耗,并引入信号衰减系数确定单跳网络实测数据总能耗。根据最优停止规则推导出单跳网络发送终端的最优停止规则和最优能耗效率,建立单跳网络实测数据能耗最小问题模型,将实测数据总能耗引入到模型中,实现低功耗单跳网络实测数据能耗优化。实验结果表明,所提方法降低了数据实测时的能耗,且对数据实测速度和传递成功率影响较小。