数据收集是无线传感器网络的一个基本功能.然而,现有的数据收集模式大都是基于静止基站的网络结构,导致基站周围的节点由于担负着网络内的所有负载而快速死亡,成为网络性能的瓶颈.研究如何利用移动基站收集数据来达到负载平衡.提出了一...数据收集是无线传感器网络的一个基本功能.然而,现有的数据收集模式大都是基于静止基站的网络结构,导致基站周围的节点由于担负着网络内的所有负载而快速死亡,成为网络性能的瓶颈.研究如何利用移动基站收集数据来达到负载平衡.提出了一个利用移动基站协助数据收集的模式(movement-assisted data gathering,简称MADG),它将基站移动区域设置为缓冲区,首先将数据沿最短路径传输到缓冲区内,然后在基站移动的过程中进行数据收集.证明了缓冲区位置设置在距离中心2^(1/2)R/2时数据传输总能耗最少,并证明了存在一个缓冲区位置使得最大节点负载最小化,进而确定了同时考虑到能源消耗和负载平衡的基站移动区域.理论分析和实验结果表明,提出的数据收集模式在很大程度上降低了网络节点的最大负载,并且减少了数据传输能源中的消耗,分别比固定基站和同类工作的最大网络负载降低95%和80%以上.展开更多
无线传感器网络的路由协议设计要同时关注单个节点的能耗及整个网络能量的均衡消耗。分簇算法能有效解决节点能耗受限与不同节点能量开销不平衡问题。在分析了传统分簇路由LEACH(low energy adaptive clustering hierarchy)协议中选择...无线传感器网络的路由协议设计要同时关注单个节点的能耗及整个网络能量的均衡消耗。分簇算法能有效解决节点能耗受限与不同节点能量开销不平衡问题。在分析了传统分簇路由LEACH(low energy adaptive clustering hierarchy)协议中选择簇头算法不足和当前一些典型基于LEACH思想的路由改进算法的基础上,提出了一种改进的传感器网络分簇路由协议,通过采用一种新的簇首竞争参数,减小了簇形成过程中的控制消息开销,从而能够更好地解决网络节点能量异构问题。同时让簇头采用多跳通信方式向基站传输数据,进一步降低了能量开销。仿真结果表明,该协议能有效节省节点的能耗,延长网络生存周期。展开更多
该文提出了一种基于分簇的无线多媒体传感器网络(WMSNs)数据聚合方案(Cluster-based Data Aggregation Algorithm,CDAA)。利用新的分簇方法和数据聚合策略,CDAA可以有效延长网络生命期。根据多媒体节点数据采集的方向性和节点剩余能耗,...该文提出了一种基于分簇的无线多媒体传感器网络(WMSNs)数据聚合方案(Cluster-based Data Aggregation Algorithm,CDAA)。利用新的分簇方法和数据聚合策略,CDAA可以有效延长网络生命期。根据多媒体节点数据采集的方向性和节点剩余能耗,该文提出新的无线多媒体传感器网络的分簇方法,并基于该分簇方法进行网内多媒体数据聚合。仿真结果表明,该方法能够有效减少冗余数据的传送,与LEACH,PEGASIS等传统WSNs路由协议和针对WMSNs的AntSensNet协议相比,在能耗均衡和节能方面表现出更好的性能。展开更多
无线传感器网络(Wireless Sensor Network,WSN)中服务质量(Quality of Service,QoS)的控制目的在于缩减受限资源的开销,它能够最大程度地提高网络的整体性能,延长网络寿命.针对WSN的QoS设计与评价体系因其庞杂的应用场景而难以统一.文...无线传感器网络(Wireless Sensor Network,WSN)中服务质量(Quality of Service,QoS)的控制目的在于缩减受限资源的开销,它能够最大程度地提高网络的整体性能,延长网络寿命.针对WSN的QoS设计与评价体系因其庞杂的应用场景而难以统一.文中面向移动目标追踪这类特定的应用场合,讨论WSN的QoS指标体系设计.在WSN框架内,现有的面向移动目标追踪的研究更多的是把关注和改进的焦点放在定位和预测的精度上,忽视了由追踪任务本质属性决定的多项必然QoS要求之间的耦合与权衡,单一、片面强调精度的QoS分析对于复杂动态的网络系统来说是欠全面的.文中将基于WSN的移动目标追踪事件按照信息流顺序及数据处理特点,划分成4个任务模块:节点部署、节点选择、数据传输和分布式协作处理算法,并在综合3项QoS指标(即精度、时延、网络生存寿命)的总框架下,依次对各个任务模块中的映射QoS分指标及其支撑架构和现有协议进行阐述,并由此提出基于反馈和跨层设计的QoS保障机制.展开更多
基金Supported by the Key Program of the National Natural Science Foundation of China under Grant No.60533110(国家自然科学基金重点项目)the Harbin Institute of Technology Foundation of China under Grant No.HIT 2002.74(哈尔滨工业大学校基金)
文摘数据收集是无线传感器网络的一个基本功能.然而,现有的数据收集模式大都是基于静止基站的网络结构,导致基站周围的节点由于担负着网络内的所有负载而快速死亡,成为网络性能的瓶颈.研究如何利用移动基站收集数据来达到负载平衡.提出了一个利用移动基站协助数据收集的模式(movement-assisted data gathering,简称MADG),它将基站移动区域设置为缓冲区,首先将数据沿最短路径传输到缓冲区内,然后在基站移动的过程中进行数据收集.证明了缓冲区位置设置在距离中心2^(1/2)R/2时数据传输总能耗最少,并证明了存在一个缓冲区位置使得最大节点负载最小化,进而确定了同时考虑到能源消耗和负载平衡的基站移动区域.理论分析和实验结果表明,提出的数据收集模式在很大程度上降低了网络节点的最大负载,并且减少了数据传输能源中的消耗,分别比固定基站和同类工作的最大网络负载降低95%和80%以上.
文摘无线传感器网络的路由协议设计要同时关注单个节点的能耗及整个网络能量的均衡消耗。分簇算法能有效解决节点能耗受限与不同节点能量开销不平衡问题。在分析了传统分簇路由LEACH(low energy adaptive clustering hierarchy)协议中选择簇头算法不足和当前一些典型基于LEACH思想的路由改进算法的基础上,提出了一种改进的传感器网络分簇路由协议,通过采用一种新的簇首竞争参数,减小了簇形成过程中的控制消息开销,从而能够更好地解决网络节点能量异构问题。同时让簇头采用多跳通信方式向基站传输数据,进一步降低了能量开销。仿真结果表明,该协议能有效节省节点的能耗,延长网络生存周期。
文摘该文提出了一种基于分簇的无线多媒体传感器网络(WMSNs)数据聚合方案(Cluster-based Data Aggregation Algorithm,CDAA)。利用新的分簇方法和数据聚合策略,CDAA可以有效延长网络生命期。根据多媒体节点数据采集的方向性和节点剩余能耗,该文提出新的无线多媒体传感器网络的分簇方法,并基于该分簇方法进行网内多媒体数据聚合。仿真结果表明,该方法能够有效减少冗余数据的传送,与LEACH,PEGASIS等传统WSNs路由协议和针对WMSNs的AntSensNet协议相比,在能耗均衡和节能方面表现出更好的性能。
文摘无线传感器网络(Wireless Sensor Network,WSN)中服务质量(Quality of Service,QoS)的控制目的在于缩减受限资源的开销,它能够最大程度地提高网络的整体性能,延长网络寿命.针对WSN的QoS设计与评价体系因其庞杂的应用场景而难以统一.文中面向移动目标追踪这类特定的应用场合,讨论WSN的QoS指标体系设计.在WSN框架内,现有的面向移动目标追踪的研究更多的是把关注和改进的焦点放在定位和预测的精度上,忽视了由追踪任务本质属性决定的多项必然QoS要求之间的耦合与权衡,单一、片面强调精度的QoS分析对于复杂动态的网络系统来说是欠全面的.文中将基于WSN的移动目标追踪事件按照信息流顺序及数据处理特点,划分成4个任务模块:节点部署、节点选择、数据传输和分布式协作处理算法,并在综合3项QoS指标(即精度、时延、网络生存寿命)的总框架下,依次对各个任务模块中的映射QoS分指标及其支撑架构和现有协议进行阐述,并由此提出基于反馈和跨层设计的QoS保障机制.
