TOSSIM:无线传感器网络仿真环境

无线传感器网络仿真受到学术界和工业界越来越广泛的重视。分析了基于无线传感器网络嵌入式操作系统的仿真环境TOSSIM的系统结构;并与基于通用网络仿真环境ns-2的无线传感器网络仿真方法进行了对比;指出了基于嵌入式操作系统的仿真方法的优势;提出了无线传感器网络仿真环境必须具备的五项关键特性。

P-TOSSIM:一个基于TinyOS传感器网络的任务调度仿真程序

目前TOSSIM每次只能启动一个仿真应用程序。通过修改TOSSIM源代码实现了同时仿真多个TinyOS应用程序,并在此基础上实现了传感器网络任务调度的仿真,P-TOSSIM。利用P-TOSSIM可以同时仿真整个无线传感器网络应用系统中的所有应用程序。

温度处理对温室番茄苗期生长的影响与TOSSIM模型的建立

研究了不同温度处理对温室番茄株系植株苗期生长的影响。结果表明,降温处理能显著降低温室番茄幼苗的鲜重、干重、株高、叶面积、叶片数和花序数;不同株系之间存在显著性差异;除鲜重与叶面积外,株系与温度处理对植株干重、株高、花序数与叶片数均没有互作效应;幼苗各生长时期的植株干重和相对生长率(RGR)与幼苗生长时间天数(t)可分别用一个二项式函数LnDW=a+b×t+c×t2与直线函数RGR=b+2×c×t(c≠0)来模拟。在此基础上,建立了温室番茄苗期生长TOSSIM模型。

TinyOS程序开发及TOSSIM仿真

TinyOS是一个开源的组件化操作系统,它采用组件化描述语言nesC进行开发,主要针对资源非常有限的无线传感器网络节点而设计。本文从NesC语言基于组件化编程的特点入手,分析了基于NesC语言的应用程序结构及编程步骤,并结合实例研究了TinyOS中利用TOSSIM平台进行无线传感器网络仿真的具体过程。

MintRoute-HNLB:一种支持负载均衡的无线传感器网络路由协议

针对无线传感器网络中的负载均衡问题,提出并在TinyOS系统上实现了MintRout-HNLB协议算法。Mint-Rout-HNLB引入了"热度申明"和"热点节点规避"机制,选择次优父节点分担热点节点的数据转发任务,均衡网络负载,并提出了同级节点路由均衡性能指标SLN-LBEIn作为负载均衡性判据,通过TOSSI M模拟仿真表明Mint-Rout-HNLB比MintRoute协议能有效地实现网络负载均衡,均衡同级节点能量消耗。

基于粗糙集和模糊kohonen聚类网络的多传感器数据融合

多传感器数据融合的难点在于传感器聚类状态的切换,即在某一时刻该传感器应该往哪个方向融合数据的问题。利用粗糙集进行知识的获取,把54个传感器1天内的可融合的典型聚类分布作为样本空间形成"数据-融合分布"的决策表,然后对一个月的数据根据粗糙集的知识约简方法,去掉冗余的属性和样本。利用模糊kohonen聚类网络进行聚类分析,最后形成传感器数据融合的分布规则.实验证明该模型具有很好的分类效率,可以快速实现传感器聚类分布的判断。

基于TinyOS 2.1无线传感网的能量监测模型设计与实现

简要介绍TinyOS 2.x和TinyOS 1.x的联系和主要区别;分析了TinyOS 2.1的仿真环境TOSSIM系统结构和仿真原理。针对目前TOSSIM还不支持能量监测这一问题,以一个监测移动物体运动的仿真程序为例,通过在仿真程序中检查仿真节点的剩余能量比率的办法,提出一种基于节点的能量监测模型。经过仿真验证,该模型能有效监测到全网各节点能量状况,并能估计网络的生命周期。

基于TinyOS的传感器节点能耗仿真研究

根据无线传感器网络自身能源有限的特点,采用能量模型优化策略对整个网络的能量消耗进行研究。网络能耗的实时监测是无线传感器网络研究的内容之一。首先对传感器节点的硬件整体架构进行分析研究,并对运行过程中各个工作模块的运行情况进行统计。通过对统计数据的分析,构建了有效的网络能耗模型。根据该模型,提出了一种无线传感器节点能耗监测算法,设计了基于TinyOS2.x的能耗仿真模块。为了验证和评估该算法的准确性,采用TinyOS2.x的仿真平台TOSSIM对网络能耗进行测试,并对仿真数据和真实数据进行对比分析。对比结果表明,该算法能够较为准确地实现对网络节点能耗的监测。

TinyOS任务调度机制与实时调度构件设计

TinyOS是一个开源的构件化操作系统,它采用构件化描述语言nesC进行开发,主要针对资源非常有限的无线传感器网络节点而设计。分析了TinyOS-2.x的任务调度机制,针对其在实时应用领域的调度缺陷,设计并实现了一种软实时任务调度构件。根据构件在TOSSIM仿真器中的验证分析,能有效增强TinyOS的实时性能。

基于LT喷泉码的无线传感器网络信息分发协议性能评价

无线传感器网络中,设计可靠的网络协议是困难的.在协议设计中采用纠删码,发送端将数据进行编码并发送,接收端只要接收到足够多的编码包,就能够恢复原始数据包.在TinyOS系统中设计并实现了基于LT喷泉码的信息分发协议,在TOSSIM模拟环境中对其进行了性能评价.模拟结果表明,基于LT喷泉码的信息分发协议能够在降低网络负载的同时提高网络的可靠数据传输.

粗糙集和神经网络在数据融合中的应用研究

传感器聚类状态的切换是多传感器数据融合的难点之一,也就是某个传感器在某一时刻应该向哪个方向融合数据的问题。文中采用粗糙集进行知识的获取,把1天内的54个传感器的可融合典型聚类分布作为数据样本空间形成决策表———"数据-融合分布"决策表;然后对一个月内的数据运用粗糙集的知识约简算法,去除冗余的属性和样本;根据神经网络聚类分析方法,形成多传感器数据的融合分布规则。仿真结果表明该模型的分类效率较好、实现传感器聚类分布的判断较快速。

基于分层成簇改进无线传感器网络iHEED协议

分簇思想是设计能量高效的无线传感器网络路由协议的一种重要方法。在分析iHEED协议的基础上,通过仿真实验和理论分析,指出iHEED协议可能出现"成簇父节点丢失"现象。针对该现象提出并在TinyOS上实现了iHEED-CHLevel分簇路由协议,引入"分层成簇"思想对iHEED协议进行了改进。TOSSIM模拟仿真表明,iHEED-CHLevel协议是有效的,它实现了层次分簇,保证了簇间多跳数据传输链路的建立。

无线传感器网络仿真模拟技术比较分析

分析了仿真模拟技术在无线传感器网络研究领域的重要性,对现在比较流行的几种仿真模拟器的应用背景、设计思路、性能优缺点、使用时应注意的问题等进行了详细的分析,归纳总结出一个成熟的无线传感网络仿真模拟器应该具备的基本功能和特性,指出了今后的研究方向。

传感器网络随机睡眠节点调度算法研究及实现

传感器网络是由大量形体较小、能源受限并且配置有计算能力和无线通信能力的传感器节点以Ad Hoc方式组成。传感器节点能源有限性、高密度配置的节点包冲突率高等问题使得节点调度成为必然。该文提出了一种基于动态邻居节点信息的随机睡眠调度机制,并将算法做成了一个可供重复使用的组件嵌入到TinyOS中。通过仿真实验,得到了验证。

基于TinyOS的传感器网络节点应用程序设计

介绍了TinyOS的设计特点和应用程序的总体框架,设计了一个获取光强度值的应用程序,运用TinyOS中的模拟器Tossim仿真应用程序的执行过程,对仿真结果进行了分析总结。

一种改进的AODV路由协议在传感器网络的实现技术

本文提出了一种改进的AODV路由协议——AODV-PB,在无线传感器网络环境下,该协议彻底消除了Hello消息机制和邻居链路维护的开销,在能量资源极度有限的无线传感器网络中节约了节点的能量,延长了网络的寿命,而且克服了单向链路的带来的影响。并以nesC语言编写改进的AODV-PB路由协议,在TinyOS操作系统作下实现了AODV-PB路由协议。通过TOSSIM仿真器对AODV-PB路由协议进行网络仿真,并进行了定性的仿真对比,发现采用AODV-PB协议后,WSN网络节点的寿命相差不大,网络可扩展性也得到加强。

基于无线传感器网络数据聚合技术的隐私保护方案研究

针对传统无线传感器网络数据聚合算法存在隐私保护性较低和需要大量通信量的问题,研究并提出了一种基于无线传感器网络数据聚合技术的隐私保护方案。所提出的算法一方面使用部分数据交换策略以减少数据串通阶段不必要的数据交换,另一方面使用随机发送策略以提高数据聚合和的精度。同时,文中采用TOSSIM方法测试了所提算法的数据通信量、隐私性和数据聚合精度。测试结果表明,改进算法具有更高的通信效率、更精确的数据聚合结果。并能满足隐私保护的要求,具有一定的实用性和有效性。

无线传感器网络能量均衡分簇路由协议

针对LEACH协议存在的3大问题簇头选举时未考虑节点剩余能量、频繁成簇造成了大量额外能耗以及欠缺对簇间能耗均衡的考虑,提出了能量有效分簇路由协议(LEACH-improved)。该协议中,首轮成簇后网络中簇的分布和数量将保持不变,以后每轮各簇的簇头由上一轮簇头结合节点的能量水平来指定,借鉴泛洪算法的思想,在簇间建立多跳路径,使簇头之间通过多跳通信的方式将数据传输至sink。用TOSSIM对新协议进行了仿真实验,结果显示相比LEACH协议,新协议有效地延长了网络的生命周期。

基于TinyOS的无线传感应用程序开发与仿真

文章介绍了无线传感器网络TinyOS操作系统的程序结构,论述了基于事件驱动模式和组件化编程的特点及应用程序框架,在此基础上说明了利用NesC语言进行应用程序的开发步骤,并给出了一个获取光强度值的应用程序实例,最后结合实例给出完整的TinyOS中用TOSSIM模拟器模拟无线传感器网络程序的仿真过程,对仿真结果进行了分析总结。