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大规模无线传感器网络定位算法研究 被引量:8
1
作者 杨强 王中杰 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2007年第2期33-36,共4页
在同一仿真平台上比较了3种分布式定位算法,Ad Hoc positioning,Robust positioning和N-Hopmultilateration,并介绍了每种算法的基本原理和实现方法,抽象出一种适用于大规模无线传感器网络的通用三阶段分布式定位结构体系。仿真结果显示... 在同一仿真平台上比较了3种分布式定位算法,Ad Hoc positioning,Robust positioning和N-Hopmultilateration,并介绍了每种算法的基本原理和实现方法,抽象出一种适用于大规模无线传感器网络的通用三阶段分布式定位结构体系。仿真结果显示了3种算法在不同场景下的定位误差情况,比较了3种算法的优劣,同时,也对不同的网络环境参数对网络定位性能的影响做出了分析。 展开更多
关键词 大规模 无线传感器网络 定位算法 分布式算法
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基于WSN的大型仪器设备开放共享管理系统构建 被引量:6
2
作者 葛磊 张其平 +1 位作者 孙强 管图华 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2015年第11期259-262,共4页
分析了高校目前在大型仪器设备开放共享平台建设中的一些问题,如有线通信方式导致受网络布线制约大、成本高,仪器设备种类繁多导致仪器设备运行状态缺乏标准信息输出接口,仪器终端监控设备缺乏有效机时统计功能、体积庞大、不可灵活移... 分析了高校目前在大型仪器设备开放共享平台建设中的一些问题,如有线通信方式导致受网络布线制约大、成本高,仪器设备种类繁多导致仪器设备运行状态缺乏标准信息输出接口,仪器终端监控设备缺乏有效机时统计功能、体积庞大、不可灵活移动等。针对这些问题提出利用多汇聚(Sink)节点的无线传感器网络(WSN)技术运用于大型仪器管理,设计出一套集实时监控、智能报警、远程控制、预约管理、经费结算为一体的智能化大型仪器设备开放共享管理系统。该系统具有监测数据采集灵活多样、无需布线、成本低廉、对仪器设备的分布位置无要求、可满足移动的大型仪器设备的数据采集与监测等特点,在人才培养、科学研究以及提高大型仪器设备的使用效益上发挥了巨大作用。 展开更多
关键词 大型仪器设备 开放共享 多汇聚节点 无线传感器网络 管理系统
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基于粒子群与模拟退火协同优化的农田物联网混合多跳路由算法 被引量:4
3
作者 孙浩然 孙琳 +1 位作者 毕春光 于合龙 《智慧农业(中英文)》 2020年第3期98-107,共10页
农业无线传感器网络对农田土壤、环境和作物生长的多源异构信息的获取起关键作用。针对传感器在农田中非均匀分布且受到能量制约等问题,本研究提出了一种基于粒子群和模拟退火协同优化的农田物联网混合多跳路由算法(PSMR)。首先,通过节... 农业无线传感器网络对农田土壤、环境和作物生长的多源异构信息的获取起关键作用。针对传感器在农田中非均匀分布且受到能量制约等问题,本研究提出了一种基于粒子群和模拟退火协同优化的农田物联网混合多跳路由算法(PSMR)。首先,通过节点剩余能量和节点度加权选择簇首,采用成簇结构实现异构网络高效动态组网。然后通过簇首间多跳数据结构解决簇首远距离传输能耗过高问题,利用粒子群与模拟退火协同优化方法提高算法收敛速度,实现sink节点加速采集簇首中的聚合数据。对算法的仿真试验结果表明,PSMR算法与基于能量有效负载均衡的多路径路由策略方法(EMR)相比,无线传感器网络生命周期提升了57%;与贪婪外围无状态路由算法(GPSR-A)相比,在相同的网络生命周期内,第1个死亡传感器节点推迟了两轮,剩余能量标准差减少了0.04 J,具有良好的网络能耗均衡性。本研究提出的PSMR算法通过簇首间多跳降低远端簇首额外能耗,提高了不同距离簇首的能耗均衡性能,为实现大规模农田复杂环境的长时间、高效、稳定地数据采集监测提供了技术基础,可提高农业物联网的资源利用效率。 展开更多
关键词 大规模农田 粒子群优化 模拟退火 无线传感器网络 路由优化 混合型网络结构 数据传输链路 物联网
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大规模传感网移动多Sink生物超启发式路径规划 被引量:1
4
作者 周晖 薛磊 钱兰美 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2017年第10期105-109,共5页
大规模无线传感器网络节点数量多、部署范围广、数据传输时延长。针对上述问题,提出移动多Sink生物超启发式路径规划算法,采用蚁群优化作上层算子,根据网络运行过程中的变化,即节点数量和能量变化,实时优选下层算子集,选中的下层算子集... 大规模无线传感器网络节点数量多、部署范围广、数据传输时延长。针对上述问题,提出移动多Sink生物超启发式路径规划算法,采用蚁群优化作上层算子,根据网络运行过程中的变化,即节点数量和能量变化,实时优选下层算子集,选中的下层算子集规划各移动Sink节点的路径。仿真研究表明,所提算法有效解决多Sink节点的路径规划问题,减小网络时延。 展开更多
关键词 大规模无线传感器网络 多Sink节点 Sink节点移动 生物超启发式 路径规划
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Monte Carlo Analysis of Nodes Deployment in Wireless Sensor Network Using Range-Free Location Methods
5
作者 RICARDO R MAGALLANES A +1 位作者 COVA G CANDILIO F 《Computer Aided Drafting,Design and Manufacturing》 2010年第2期23-29,共7页
A Monte Carlo Analysis of nodes deployment for large-scale and non-homogeneous wireless sensor networks, has been done. Through simulations of random deployments of nodes over a square area using different densities, ... A Monte Carlo Analysis of nodes deployment for large-scale and non-homogeneous wireless sensor networks, has been done. Through simulations of random deployments of nodes over a square area using different densities, assuming that our network is composed by Anchor nodes (special sensors with known position) and simple Sensor nodes, the latter are supposed to estimate their own position after being placed within the coverage area with the minimum Anchor nodes needed to 'feed' them with the necessary information. The goal is then to assist decision-makers in selecting among different alternatives to deploy the networks, according to resources features and availability, hence this method provides an estimate value of how many Anchor nodes should be deployed in a given area to trigger the location algorithm in the greatest possible number of Sensor nodes in the network. 展开更多
关键词 large-scale wireless sensor networks CONNECTIVITY COVERAGE stochastic deployment Monte Carlo analysis
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基于动态聚类的大规模WSN能耗优化算法
6
作者 汪君军 蒋鹏 《控制工程》 CSCD 北大核心 2020年第S01期48-55,共8页
针对大规模密集型无线传感器网络中节点能量利用效率不高的问题,提出一种基于动态聚类的大规模WSN能耗优化算法。该算法考虑到节点位置及剩余能量信息,利用节点动态变化的能量数据信息寻找最佳节点作为簇首,形成簇群。当簇首节点能耗低... 针对大规模密集型无线传感器网络中节点能量利用效率不高的问题,提出一种基于动态聚类的大规模WSN能耗优化算法。该算法考虑到节点位置及剩余能量信息,利用节点动态变化的能量数据信息寻找最佳节点作为簇首,形成簇群。当簇首节点能耗低于簇内节点平均能耗时,簇群内其他节点通过动态聚类重新组成簇群。仿真结果表明,与LEACH算法相比,我们提出的算法能有效降低网络能耗并延长网络生命周期。 展开更多
关键词 动态聚类 剩余能量 大规模无线传感器网络 聚类 LEACH算法
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无线传感器网络在大尺寸测量中的应用
7
作者 杨钊 杨学友 +2 位作者 杨凌辉 邾继贵 刘常杰 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2010年第10期125-128,共4页
针对大空间尺寸测量中的数据传输问题,提出了构建基于ZigBee技术的无线传感器网络,简要介绍了wMPS系统,给出了无线传感器网络硬件设计方案与软件程序流程,构建单跳星形网络。该系统克服了传统有线网络的局限性,能够灵活可靠地实现wMPS... 针对大空间尺寸测量中的数据传输问题,提出了构建基于ZigBee技术的无线传感器网络,简要介绍了wMPS系统,给出了无线传感器网络硬件设计方案与软件程序流程,构建单跳星形网络。该系统克服了传统有线网络的局限性,能够灵活可靠地实现wMPS的数据传输,具有很强的应用性。 展开更多
关键词 大尺寸测量 空间角度测量 无线传感器网络
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无线传感器网络中基于代理Quorum的数据分发算法
8
作者 陶孜谨 徐金义 +1 位作者 张晓哲 卢泽新 《北京邮电大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第4期16-20,共5页
提出了一种新颖的数据分发机制--match-making by geometric structure quorum(MM-GSQ).该机制使用一种称为空间邻居代理quorum的新quorum方法,可充分利用平面图的几何特性,减少quorum的规模.通过减少传输的消息数和消息碰撞,MM-GSQ改... 提出了一种新颖的数据分发机制--match-making by geometric structure quorum(MM-GSQ).该机制使用一种称为空间邻居代理quorum的新quorum方法,可充分利用平面图的几何特性,减少quorum的规模.通过减少传输的消息数和消息碰撞,MM-GSQ改善了能量消耗,增加了匹配成功率,而且易于实现.理论分析和实验结果表明,新quorum方法和MM-GSQ与伪quorum方法相比有更好的可伸缩性、更高的能量效率和匹配成功率,特别适用于大规模无线传感器网络数据分发. 展开更多
关键词 数据分发 quorum方法 空间邻居代理 数据匹配 大规模无线传感器网络
原文传递
MDS-MAP算法的改进及在室内车辆定位中的应用
9
作者 乔中标 李津蓉 马连伟 《浙江科技学院学报》 CAS 2017年第3期195-200,共6页
为了解决现代化大型停车场寻车难的问题,提出一种基于无线传感器网络的定位算法。即以经典的MDS-MAP(multidimensional scaling-map)节点定位算法为基础,在全局范围内选择1个一跳的邻居节点子网,对其进行相对定位;结合极大似然估计法,... 为了解决现代化大型停车场寻车难的问题,提出一种基于无线传感器网络的定位算法。即以经典的MDS-MAP(multidimensional scaling-map)节点定位算法为基础,在全局范围内选择1个一跳的邻居节点子网,对其进行相对定位;结合极大似然估计法,计算出其余节点的相对坐标;利用锚节点的坐标信息,得到网络内所有待测节点的绝对坐标。仿真结果表明,改进后的算法可以解决停车场形状不规则及车辆随机停放等情况所造成的网络空洞问题。因此,该算法能在很大程度上提高定位的精确性,适用于大型室内停车场的实际情况。 展开更多
关键词 大型室内停车场 车辆定位 无线传感器网络 MDS-MAP 定位误差
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大规模无线传感器网络多优先级自适应分簇路由协议 被引量:7
10
作者 邓洁 程良伦 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2010年第8期78-81,共4页
对大规模无线传感器网络(WSNs)的路由协议进行了研究,针对大规模WSNs密集实时数据采集这一应用模型所存在的传送实时数据延时长、传送大量密集数据能耗大的问题,在LEACH-C协议的基础上,提出一种多优先级自适应(MPA)分簇路由协议。该协... 对大规模无线传感器网络(WSNs)的路由协议进行了研究,针对大规模WSNs密集实时数据采集这一应用模型所存在的传送实时数据延时长、传送大量密集数据能耗大的问题,在LEACH-C协议的基础上,提出一种多优先级自适应(MPA)分簇路由协议。该协议针对不同数据采用多优先级服务策略,同时引入基于休眠/活动节点对的改进TDMA机制。仿真结果表明:MPA协议较LEACH-C协议有效地减少了传输实时数据的延时,并且为网络提供了很好的能量有效性。更适合于采集密集实时数据的大规模部署的WSNs。 展开更多
关键词 大规模无线传感器网络 多优先级自适应分簇路由协议 休眠/活动节点对 TDMA
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基于概率因子图模型的医疗社会网络用户健康状态检测方法 被引量:3
11
作者 宫继兵 王睿 +1 位作者 王晓峰 崔莉 《计算机研究与发展》 EI CSCD 北大核心 2013年第6期1285-1296,共12页
社会网络应用已无处不在,在健康医疗领域也是如此.同时,传感器网络的发展也面临新的形势.在真实世界中,有许多因素(如社会关系、历史健康状态和个人属性信息)都能对健康状态检测?预测结果产生影响.然而,却很少有相关文献能够系统阐述新... 社会网络应用已无处不在,在健康医疗领域也是如此.同时,传感器网络的发展也面临新的形势.在真实世界中,有许多因素(如社会关系、历史健康状态和个人属性信息)都能对健康状态检测?预测结果产生影响.然而,却很少有相关文献能够系统阐述新形势下在一个动态社会网络中节点用户健康状态如何进行检测?预测以及不同因素对用户健康状态影响到何种程度.首先描述一种新颖的医疗物联网:医疗社会网络(medical social networks,MSNs);然后统一考虑社会关系、历史健康状态和用户属性对网络用户健康状态检测结果的影响,提出一种新的基于时-空概率因子图模型(temporal-spatial factorgraph model,TS-FGM)的网络用户健康状态检测?预测方法.在Twitter数据集上对所提出的模型进行了验证,并在一个真实的临床医疗数据集上与SVM基线算法进行了对比实验.实验结果表明所提出的TS-FGM模型是有效的,健康状态检测方法也在一定程度上优于基线方法. 展开更多
关键词 医疗社会网络 医疗物联网 多源异构数据融合 大规模传感器网络建模与分析 人体健康状态 检测 预测方法
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大型火力发电厂发电设备监测的WSN协议研究
12
作者 邓凌 李新国 《吉首大学学报(自然科学版)》 CAS 2009年第2期66-69,89,共5页
为了将无线传感器网络应用于大型火力发电厂中的设备监测,根据电厂现场的特殊环境,笔者提出了一种低功耗的分时机制(TDMA)网络协议.该协议采用了簇头轮换的能量均衡策略,在保证有效采样率的条件下使更多节点进入休眠状态以节省能量.实... 为了将无线传感器网络应用于大型火力发电厂中的设备监测,根据电厂现场的特殊环境,笔者提出了一种低功耗的分时机制(TDMA)网络协议.该协议采用了簇头轮换的能量均衡策略,在保证有效采样率的条件下使更多节点进入休眠状态以节省能量.实验表明:该协议有效地延长了无线传感器监测网络的生存时间,并且具有可靠的数据查询报告功能. 展开更多
关键词 大型火力发电厂 无线传感器网络 分时机制 低功耗
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基于ZigBee规范构建大规模无线传感器网络 被引量:59
13
作者 成小良 邓志东 《通信学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第11期158-164,共7页
提出了一种新的切实可行的构建大规模无线传感器网络(LS-WSN,large scale wireless sensors network)的组网策略——"一区多PAN(personal area network)",同时,还提出了一个LS-WSN的两层抽象模型。利用符合ZigBee规范的商业... 提出了一种新的切实可行的构建大规模无线传感器网络(LS-WSN,large scale wireless sensors network)的组网策略——"一区多PAN(personal area network)",同时,还提出了一个LS-WSN的两层抽象模型。利用符合ZigBee规范的商业网络协议栈——BeeStack,构建了一个LS-WSN的原型系统。从理论上讲,一个PAN可以支持65536个节点,而一个LS-WSN原型系统可以支持65536×16个节点。实验结果表明,LS-WSN原型系统的服务质量(QoS)可以得到保证。此外,相关分析表明网络管理及数据融合等工作也会被简化,性能相应有所提升。 展开更多
关键词 大规模无线传感器网络 个域网 ZigBee规范 网关
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平坦地面无线信道的大尺度衰落特性 被引量:4
14
作者 王代华 宋林丽 +2 位作者 王宇龙 孔祥善 张志杰 《计算机工程与设计》 CSCD 北大核心 2012年第6期2141-2145,共5页
针对近地面无线信道缺乏大尺度衰落模型的现状,选取平坦地面环境为典型研究对象,进行了2.4GHz无线信号沿近地面传播的信号强度测量,通过测量数据的线性回归建立了该地面环境的路径损耗模型。统计参数分析表明,双斜率对数距离路径损耗模... 针对近地面无线信道缺乏大尺度衰落模型的现状,选取平坦地面环境为典型研究对象,进行了2.4GHz无线信号沿近地面传播的信号强度测量,通过测量数据的线性回归建立了该地面环境的路径损耗模型。统计参数分析表明,双斜率对数距离路径损耗模型适用于近地面无线信道的大尺度衰落特性表征,突变点位置取决于收发天线高度,路径损耗指数在突变点前小于2,突变点后在2.87~3.74之间。所得模型与传统模型进行了性能对比,结果表明传统模型不适用于近地面无线信道的传播特性表征,本文所建模型更具实际意义。 展开更多
关键词 近地面无线信道 大尺度衰落 路径损耗 双斜率模型 无线传感器网络
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大规模无线传感器网络分簇路由协议改进方案 被引量:2
15
作者 章坚武 季莹莹 虞成磊 《电信科学》 北大核心 2008年第12期30-34,共5页
本文对大规模无线传感器网络的路由协议进行了研究,提出一种全新的高能效分簇路由协议。根据节点数目以及分布区域大小,通过数学公式推导得出最优的簇首节点数目。对簇首进行改进,均衡网络的负载,减少节点的过早死亡,延长整个网络的寿... 本文对大规模无线传感器网络的路由协议进行了研究,提出一种全新的高能效分簇路由协议。根据节点数目以及分布区域大小,通过数学公式推导得出最优的簇首节点数目。对簇首进行改进,均衡网络的负载,减少节点的过早死亡,延长整个网络的寿命。离基站较远的簇首利用多跳来传输数据,减少远距离簇首的能量消耗,延长网络寿命,使网络规模不受限。使用Matlab软件进行仿真实验,实验结果表明新协议能够均衡网络节点能耗,延长网络生命时间,且能适用于大规模的网络。 展开更多
关键词 大规模无线传感器网络 分簇路由协议 负载平衡 簇首选择 数据传输
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LS-Sumlock:高密度异构无线传感网管理 被引量:1
16
作者 赵坤 钱松荣 《微型电脑应用》 2012年第11期5-8,共4页
为解决ZigBee在节点趋多时面临的系统瓶颈,提出了一种新的构建大规模异构无线传感器网络的系统架构。该系统架构采用了高速三层异构WSN模型,有效地改善WSN系统的信道利用率和系统吞吐率。LS-Sumlock提供比传统的ZigBee单PAN多约20倍的... 为解决ZigBee在节点趋多时面临的系统瓶颈,提出了一种新的构建大规模异构无线传感器网络的系统架构。该系统架构采用了高速三层异构WSN模型,有效地改善WSN系统的信道利用率和系统吞吐率。LS-Sumlock提供比传统的ZigBee单PAN多约20倍的系统容量,理论上,支持超过65536×21个节点。从3个层面改善了整个系统的通信和处理能力,并且能够很好地兼容现有的小规模WSN系统,能够通过简单的方法为现有的WSN扩容并改善其系统性能。 展开更多
关键词 无线传感网 大规模网络管理 异构无线传感网系统
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基于弹簧粒子模型的大规模WSN定位算法研究 被引量:2
17
作者 陈三风 梁永生 +1 位作者 柳伟 陈万明 《小型微型计算机系统》 CSCD 北大核心 2012年第8期1697-1700,共4页
提出一种用于大规模无线传感器网络的定位算法本算法基于弹簧粒子模型,其用于模拟物理弹簧系统的动态变化过程,并借此来计算出节点的位置坐标各传感器节点虚拟为具有质量的粒子,粒子间由弹簧相连当外力将粒子放置到一个随机位置后,粒子... 提出一种用于大规模无线传感器网络的定位算法本算法基于弹簧粒子模型,其用于模拟物理弹簧系统的动态变化过程,并借此来计算出节点的位置坐标各传感器节点虚拟为具有质量的粒子,粒子间由弹簧相连当外力将粒子放置到一个随机位置后,粒子间的弹簧将做相应的拉伸收缩运动,在弹力的作用下,粒子最终运动到它的初始平衡位置整个过程中,模拟粒子运动的每个状态及相应的弹力,最终得到各节点的坐标网络中每个节点的复杂度为O(1),即它的复杂度不会随着网络规模的扩大而增加,非常适用于大规模网络本算法不仅可以降低计算复杂度,并且保证定位精度仿真实验研究结果表明,本文的定位算法是有效的. 展开更多
关键词 定位算法 弹簧粒子模型 大规模无线传感网络 计算复杂度
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大规模无线传感器网络仿真节点随机部署分析 被引量:1
18
作者 李清平 李向东 刘清华 《计算机系统应用》 2018年第3期233-239,共7页
无线传感器网络具有密集型、随机分布的特点.大规模节点部署的无线传感器网络给实际应用和科研工作带来困扰,甚至无法完成.文章基于OPNET平台,在仿真无线传感器节点和应用层进程模型的基础上,采取接收信号强度指示测距定位技术控制节点... 无线传感器网络具有密集型、随机分布的特点.大规模节点部署的无线传感器网络给实际应用和科研工作带来困扰,甚至无法完成.文章基于OPNET平台,在仿真无线传感器节点和应用层进程模型的基础上,采取接收信号强度指示测距定位技术控制节点传输距离,在一个相对较小的空间区域部署大量节点.仿真模型运行后,分析了网络应用层若干性能,包括网络传输半径、传输半径与能量消耗关系、网络延时和吞吐量,验证了网络拓扑结构的收敛性和合理性.根据多路衰减模型,综合考虑数据分组传输距离与能量消耗之间的平衡,计算出节点传输半径与最大传输半径及最小传输半径的数值关系. 展开更多
关键词 大规模 无线传感器网络 仿真节点 随机分布 应用层性能
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基于ZigBee无线网络的吊钩监测系统设计 被引量:1
19
作者 刘国权 陈健 《起重运输机械》 2015年第4期41-45,共5页
针对大型履带起重机结构和事故特点,设计了一种吊钩状态无线监测系统,该系统以PLC为控制核心,通过无线传感网络对吊钩状态信息进行实时采集、传输、分析及处理,实现人机界面监测吊钩状态和安全预警等功能。介绍基于Zig Bee网络技术建立... 针对大型履带起重机结构和事故特点,设计了一种吊钩状态无线监测系统,该系统以PLC为控制核心,通过无线传感网络对吊钩状态信息进行实时采集、传输、分析及处理,实现人机界面监测吊钩状态和安全预警等功能。介绍基于Zig Bee网络技术建立无线传感网络,并给出相应的软件硬件设计方案。实验表明,网络组网快速,节点布置灵活,数据传输稳定,系统具有精度高、灵敏度高和灵活性等特点。 展开更多
关键词 大型履带起重机 吊钩 状态监测 预警 无线传感网络 Zig BEE
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一种大规模异构无线传感网集群系统的设计与实现
20
作者 赵坤 陈子平 +1 位作者 夏勇明 钱松荣 《微型电脑应用》 2013年第9期27-32,共6页
设计并实现Sumlock的异构空间高密度WSN解决方案,试图解决WSN节点空间密度趋大时所面临的通信拥塞和多功能WSNs集成的问题。采用了集中式拓扑结构,提出采用非WSN的高速通信方式来解决WSN的通信瓶颈问题,有效地改善WSN系统的信道利用率... 设计并实现Sumlock的异构空间高密度WSN解决方案,试图解决WSN节点空间密度趋大时所面临的通信拥塞和多功能WSNs集成的问题。采用了集中式拓扑结构,提出采用非WSN的高速通信方式来解决WSN的通信瓶颈问题,有效地改善WSN系统的信道利用率和系统吞吐率。理论上,Sumlock可以支持空间中无限多个节点,在仅采用ZigBee构建感知层时,可以支持65536×21个节点,根据一些实验的结果,实际上的支持节点可以达到200×21个左右。 展开更多
关键词 无线传感网 大规模网络管理 异构无线传感网系统
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