无线传感器网络中的网内信息处理技术

无线传感器网络(WSN)的传输技术发展迅速,但单纯的传输原始感知数据并不能满足传感器网络应用日益发展的智能化需求。传感器网络的网内信息处理技术在原始采集数据的基础上,将大量的信息处理和计算移植到传感网内部进行,从海量的、杂乱无章的、难以理解的原始数据中抽取并推导出对于某些特定的用户来说具有特定意义和判决参考价值的数据。网内信息处理技术能够降低网络数据传输量、节约能量资源、提高数据精度、减小传输延迟,以达到提高网络性能,高度契合用户信息需求的目标,是未来传感器网络技术发展的重要方向。

正交方波LoRa载波同步问题的分析和解决方法

基于COSTAS环的载波同步环路在对较大相位差的正交方波远距离无线电(Long Range Radio,LoRa)信号进行载波同步时,入锁时间长甚至出现失锁现象。针对这一问题,首先分析了正交方波LoRa物理层原理,指出其本质为具有前导码的正交相移键控信号(Quadrature Phase Shift Keying,QPSK);然后利用正交方波LoRa的前导码结合同步环路设计了改进算法。仿真结果显示,改进算法适用于有前导码的QPSK信号,相比于传统算法,在相位差大于45°时仍能保持良好的工作性能,在信噪比低于20 dB时具有更小的频率误差。

面向智能电网的物联网信息聚合技术

物联网应用于智能电网是信息通信技术发展到一定阶段的必然结果,利用物联网技术将能有效整合电力系统基础设施资源,提高电力系统信息化水平,改善现有电力系统基础设施的利用效率。本文针对物联网技术和我国智能电网建设规划,研究面向智能电网应用的物联网网络架构及关键技术,总结了技术特点。在阐明网络架构的基础上,进一步针对智能电网应用中海量设备终端和海量采集信息的特点,详细论述物联网信息聚合技术,分析信息聚合技术带来的网络收益,提出信息聚合技术基本功能框架及实现方式。物联网信息聚合技术在采集原始数据的同时进行大量的信息处理和计算,从海量的、杂乱无章、难以理解的原始数据中抽取并推导出对于智能电网一体化管理平台具有特定意义和判决参考价值的数据,并且能够降低网络数据传输总量、减少网络拥塞发生、提高网络性能,是物联网发展的重要技术方向之一。本文针对智能电网目前相对薄弱的配用电环节提出配变电设备监测物联网的主要功能与信息聚合方案。

基于链路代价综合评估和转发限制的延迟容忍社会性网络路由

针对延迟容忍社会性网络存在多个社会子区域的情况,提出了一种基于链路代价综合评估和转发限制的路由算法SECMR。算法定义了节点社会性状态参数,使用IPMM与RWP相结合的移动模型来模拟延迟容忍社会性网络中节点的运动规律,并设置域内转发限制参数SOC_CST,避免大量域间数据在活跃节点处的拥塞。仿真结果表明,SECMR对延迟容忍社会性网络具有较强的适应性;与Prophet及MEED路由协议相比,在增加少量资源开销的前提下,数据分组投递率分别提升了15%与20%,平均传输时延分别降低了9%与12%。

多业务DTN中基于网络编码的路由研究

在多业务延迟容忍网络DTN(Delay Tolerant Network)中,传统基于网络编码的传染路由算法NCER(Network Coding based Epidemic Routing)对不同业务类型的数据同时编码,这导致了编码向量长度以及目的节点等待解码时间的增加,增大了数据平均传输时延。本文针对NCER在多业务DTN中的不足,对其网络编码机制进行了改进,将业务分类的思想引入到网络编码中,提出了改进的路由算法BNCER(Business Based Network Codingin Epidemic Routing)。该算法通过对不同业务类型的数据包分别编码,避免了不同业务流之间的编码操作,从而缩短了编码向量长度,减少了目的节点等待解码时间,提高了数据传输效率。仿真结果表明,BNCER与NCER相比,在平均传输时延和投递率上都有明显的性能提升。