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无线传感器网络的自身定位算法研究与性能仿真

无线传感器网络是由部署在监测区域内大量的微型传感器节点组成,通过无线通信方式形成的一个多跳的自组织的网络系统,其目的是协作的感知、采集和处理网络覆盖区域内感知对象的信息,并发送给观察者。该网络具有远程监控、实时监测、能在恶劣和特殊的环境下工作等多种优点,在制造业、交通管理、环境监测、医疗卫生、国防军事、反恐抗灾等领域广泛应用。无线传感器网络作为一种全新的技术,还有很多关键技术有待于研究,而定位技术就是其中之一。定位是大多数应用,特别是军事应用的基础。无线传感器网络中的定位机制与算法包括两部分:节点自身定位和外部目标定位,而前者是后者的基础。因此近年来,关于无线传感器网络节点定位技术已经成为无线传感器网络技术的研究热点之一。无线传感器网络中节点定位算法按照定位过程中是否需要测距信息来分,可以分为无需测距的定位算法和基于测距技术的定位算法。其中无需测距的定位方法被认为是一种具有好的成本效益的解决方案。在无需测距的定位方法中,DV-H  (本文共71页) 本文目录 | 阅读全文>>

天津大学
天津大学

低功耗无线传感器网络的研究与实现

科技高度发达的今天,物联网作为一种新的网络形式,受到人们的广泛关注。物联网通过互联网实现物与物之间信息的实时通信与共享,并由信息采集、传输系统以及智能处理三大部分所组成。其中无线传感器网络是信息采集和无线传输系统的主要手段之一,通过无线传感器网络技术可以实现物体与物体、物体与人之间的沟通与对话。无线传感器网络集成了传感器、嵌入式计算和无线通信等技术,能够互相合作地感知、采集和处理覆盖区域内的信息,并通过多跳自组织网络的方式传送给观察者,观察者可以通过无线传感器网络更好地感知客观世界,无线传感器网络也极大地扩展了现有网络的功能和人们认识事物的能力。但是无线传感器网络的节点能量有限,并且不易更换电源,这一特点很大程度上限制了无线传感器网络的生命周期。无线传感器网络的生命周期由外部环境、节点传输能量损耗、节点初始能量等因素所决定的,尽量延长无线传感器网络的生存周期是研究工作的重点。本文主要阐述了无线传感器网络的研究背景和意义,以及无线...  (本文共52页) 本文目录 | 阅读全文>>

宁夏大学
宁夏大学

基于发布/订阅机制的无线传感器网络中间件系统的设计与实现

无线传感器网络被广泛应用在各种领域,但由于资源受限的运行环境、动态的拓扑结构以及底层硬件的差异,导致无线传感器网络应用的开发非常困难。为了改善这一问题,考虑将中间件技术引入无线传感器网络。本文对无线传感器网络的应用目标进行抽象,总结出无线传感器网络中间件应提供的功能。以无线传感器网络的特性为出发点,分析了无线传感器网络中间件相比传统中间件所面临的挑战。根据不同的设计范式,对现有无线传感器网络中间件进行分类,并对其中典型代表进行评估,归纳了中间件的设计原则。基于上述设计原则,提出一种基于发布/订阅机制的无线传感器网络中间件设计方案,利用设计的分簇算法和簇头备份机制,将中间件划分为簇成员节点—簇头节点—汇聚节点三级结构,各级之间通过发布/订阅的方式进行交互。在数据的传输过程中进行多次数据融合以降低节点能耗。通过中间件的RESTFul架构的应用查询接口,允许不同应用以统一的方式获取网络资源。基于Contiki操作系统实现了中间件设计方...  (本文共50页) 本文目录 | 阅读全文>>

沈阳师范大学
沈阳师范大学

无线传感器网络故障管理系统的研究与实现

近年来,物联网技术发展很炙热,越来越多的大学、科研机构甚至是企业都开始研究这方面的技术,并且研究的也越来越深入。而作为其感知层的无线传感器网络却在某种程度上制约着物联网的发展。因此,作为收集信息的无线传感器网络越来越受到人们的关注。由于无线传感器网络所处环境恶劣,节点一出现故障,处于远程控制的管理者就难以监控和及时诊断故障。如今关于无线传感器网络监控系统也从C/S模式慢慢转变为B/S模式,比如国内的Yeelink平台就是基于B/S模式的无线传感器管理服务平台。基于Web的应用平台,可以使人们不必固守在电脑或者是办公室里,在外出行时就可以随时随地的通过联网的计算机或者平板电脑,实时监控整个无线传感器网络。作者以无线传感器网络节点故障检测和诊断为切入点,设计并实现了无线传感器网络故障管理系统。本文的选题基于国家自然科学基金项目“无线传感器网络中基于时间序列相关性的低能耗数据获取方法研究”,首先本文以物联网、无线传感器网络技术为背景引...  (本文共53页) 本文目录 | 阅读全文>>

湖北工业大学
湖北工业大学

无线传感器网络差错控制方案分析

随着无线传感器网络的不断发展以及各种应用的不断涌现,无线传感器网络对于数据传输的可靠性要求越来越高,从而对无线传感器网络中的差错控制的研究就显得尤为重要。无线传感器节点受自身规模的制约,能源有限,如果要给网络中大量的节点进行一个能源补充是不可行的,这就需要我们来考虑如何在能源有限的情况下最大限度地降低节点能耗以延长无线传感器网络的连续工作时间。无线传感器网络中差错控制的研究也都必须基于减少节点能量消耗来保证网络的稳定和有效运转。提高无线传感器网络中各节点能源的利用效率,是一个有优秀的无线传感器网设计中首要考虑的。无线传感器网络中为了以消耗最小的能量去提供可靠的通信服务,差错控制基于能效的分析就显得极为重要。本文基于能效的角度,对无线传感器网络进行了深入的学习和研究,全面的分析了无线传感器网络中的差错控制技术,结合能效定义模型分析出了前向纠错(FEC)、自动重复请求重传(ARQ)和混合自动请求重传(HARQ)三种差错控制的能效计算...  (本文共47页) 本文目录 | 阅读全文>>

杭州电子科技大学
杭州电子科技大学

基于风能收集的无线传感器网络中的节能控制和数据保护的研究

无线传感器网络是一种基于无线射频通信技术的多跳自组网络,由随机部署在监测空间内的无线传感器节点组成。它的诞生是微电子集成技术、数字信号处理技术、传感技术、无线通信RFID技术以及嵌入式计算机技术快速发展的结果。节点上搭载多种传感器,能够实时感知部署区域内监测对象的信息,并将信息通过无线传输给用户。传感器节点方便部署、价格低廉,因此无线传感器网络在农业、军事、建筑等领域都有广泛的应用。无线传感器网络用途广泛,但传感器网络的发展也存在诸多制约。比如在能量方面的限制,由于它的供电多采用干电池等移动电源,更换电源极不方便。在数据保护方面,在无法直达Sink的监测环境中,传感器感知的环境信息无法及时的传递到用户手中。在能量和数据方面的弊端成为制约其大范围应用的主要因素。尽管已有的无线传感器网络系统中提出了针对能量和数据问题的解决方案,但都没有将两者整合。本文针对无线传感器网络目前所面临的能量限制和数据保护两方面的制约,将两个问题合并研究,...  (本文共63页) 本文目录 | 阅读全文>>