分类： 计算机科学 >> 计算机科学的集成理论 提交时间： 2020-09-28 合作期刊: 《计算机应用研究》
摘要： 针对无线传感器网络的k-覆盖问题进行了研究。首先定义一个表征网络覆盖效率的过度提供因子，并在此基础上对静态传感器网络和全移动传感器网络的k-覆盖问题进行分析，得到这两种情形下的过度提供因子以及全移动传感器网络中移动传感器的最大移动距离；进而提出一种由静态传感器和少量移动传感器构成的混合网络结构，并得到了这种网络结构下不依赖于网络大小的k-覆盖以及调度移动传感器移动的分布式移动调度算法，从而实现有效覆盖。仿真结果表明，提出的混合网络结构不仅能够实现精确的k-覆盖，而且相比于其他k-覆盖算法，有更高的覆盖率。
分类： 计算机科学 >> 计算机科学的集成理论 提交时间： 2019-01-28 合作期刊: 《计算机应用研究》
摘要： 粒子群网络覆盖算法因参数少、计算速度快、算法较容易等优势被广泛应用，却仍存在着收敛速度慢、容易陷入局部最优值导致“早熟”等缺陷。为了提高无线传感器网络性能，针对节点的分布与覆盖方案进行了研究，将拟物力算法中的拟万有引力和拟库仑力与粒子群算法相结合，提出了一种基于惯性权重的拟物粒子群算法。增强了算法全局搜索能力，更快的收敛至全局最优解，减少算法时耗和重复覆盖。仿真结果证明新的算法比基本粒子群和基于惯性权重的标准粒子群算法的全局收敛速度更快，覆盖率更高，重复覆盖的比率更低。
分类： 计算机科学 >> 计算机科学的集成理论 提交时间： 2019-01-28 合作期刊: 《计算机应用研究》
摘要： 为了提高无线传感器网络的定位精度，在Grid-Scan算法的基础上作进一步的改进。首先利用二次栅格扫描确定初始定位点，并产生缩小的定位区域；在该缩小区域内，将邻居锚节点与初始定位点间的距离转换为理论信号强度值，再对比邻居锚节点实际接收未知节点的信号强度，对邻居锚节点进行有条件递减，得到递减锚节点栅格扫描法则，最终确定未知节点的估计位置。通过仿真实验的对比，改良后的定位算法在一定程度上提高了定位精度。
分类： 计算机科学 >> 计算机科学的集成理论 提交时间： 2019-01-03 合作期刊: 《计算机应用研究》
摘要： 传统的无线传感器网络（wireless sensor networks，WSN）病毒传播模型直接给定感染概率和恢复概率，没有对其取值的原因进行分析。从博弈论的角度对WSN中病毒传播的微观机理进行分析，建立了WSN的攻防博弈模型，求出了博弈模型的混合纳什均衡解，并根据博弈双方的混合纳什均衡策略确定节点的感染概率和治愈概率，从而建立了WSN的病毒传播模型。此外，还进一步使用元胞自动机的方法对WSN的病毒传播过程进行模拟，理论分析及计算机模拟揭示了病毒传播结果与博弈参数之间的关系，研究结果对制定抑制病毒传播的措施具有一定的指导意义。
分类： 计算机科学 >> 计算机科学的集成理论 提交时间： 2018-12-13 合作期刊: 《计算机应用研究》
摘要： 在基于移动信标节点的无线传感器网络中，移动信标节点的路径规划问题直接影响定位性能，针对现有路径规划方法没有充分考虑到网络内未知节点的分布情况，存在定位覆盖率低且网络成本高的问题，设计了一种基于单个移动信标节点的路径规划方法，先通过网络内未知节点的分布情况，确定虚拟信标节点的位置以及数目；然后提出了一种基于高斯递减策略的非线性动态变化收敛因子改进灰狼优化算法，用于TSP算法求解路径规划问题，获得移动信标节点最短移动路径。仿真结果表明，该方法有效地提高了网络内未知节点的定位覆盖率，并且有效节省了网络成本。
分类： 计算机科学 >> 计算机科学的集成理论 提交时间： 2018-09-12 合作期刊: 《计算机应用研究》
摘要： 针对无线传感器网络(wireless sensor network，WSN)存在节点能量受限、测量精度低、生存期短等问题，提出一种基于异常数据预处理和自适应估计加权融合算法(abnormal data-preprocessing adaptive estimation weighting fusion，ADAEWF)。为了提高算法可靠性，提出了基于异常数据检测、简单多数原则和节点综合支持度函数的数据预处理机制；为了减小测量误差对融合精度的影响，基于分批估计和自适应理论对节点测量值进行自适应估计加权数据融合；然后，建立了WSN仿真模型，并分别获得了ADAEWF、自适应预测加权数据融合算法(adaptive forecast weighting data fusion，AFWDF)和算术平均值法下融合结果的均方误差和网络有效生存期。仿真结果显示：ADAEWF算法融合精度和网络有效生存期均优于AFWDF和算术平均值法，表明ADAEWF算法在提高融合数据有效性、网络有效生存期和融合精度方面具有优越性。
分类： 计算机科学 >> 计算机科学的集成理论 提交时间： 2018-08-13 合作期刊: 《计算机应用研究》
摘要： 为了解决移动无线传感器网络中能量效率问题，提出了一种基于活动区域的移动无线传感器网络（WSN）路由协议。本方法使用源和sink节点相对位置来形成路由的活动区域，网络中的移动节点使用睡眠唤醒模式来节约能源。移动向量信息（如当前位置，方向和速度）以及节点的剩余能量，用于选择能够提供最大连接保留时间的邻居，移动向量信息也被用来唤醒活动区域中的移动节点。实验表明，与其他路由协议进行比较，该方法在分组传输过程具有更高的可靠性。
分类： 计算机科学 >> 计算机科学的集成理论 提交时间： 2018-07-23 合作期刊: 《计算机应用研究》
摘要： 带有传感器的可穿戴式医疗设备不断生成大量数据，由于数据的复杂性，难以通过处理和分析大数据来找到有价值的决策信息。为了解决这个问题，提出了一种新的物联网体系结构，用于存储和处理医疗应用的可扩展传感器数据（大数据）。所提出的架构主要由两个子架构组成：Meta Fog重定向（MF-R）架构和AWS密钥管理机制。MF-R架构使用Apache Pig和Apache HBase等大数据技术来收集和存储不同传感器设备生成的传感器数据，并利用卡尔曼滤波消除噪声。AWS密钥管理机制使用密钥管理方案，目的是保护云中的数据，防止未经授权的访问。当数据存储在云中时，所提出的系统能够使用随机梯度下降算法和逻辑回归来开发心脏病的预测模型。仿真实验表明，与其他几种算法相比，提出的算法具有更小的误差，且在吞吐量、准确度等方面具有一定的优越性。
分类： 计算机科学 >> 计算机科学的集成理论 提交时间： 2018-05-24 合作期刊: 《计算机应用研究》
摘要： 为保证无线传感器网络的覆盖与连通，探索通信半径和感知半径的比值对三维无线传感网络覆盖与连通的影响，基于渗流理论，得到三维无线传感器网络中协作传输路径的重叠体积函数。考虑到通信半径和感知半径的比值与重叠体积函数的关系，得到重叠体积函数与通信半径和感知半径的比值对三维无线传感器网络渗流密度的影响。在此基础上，当通信半径和感知半径相等时，将得到的渗流密度与覆盖的节点密度结合，得到指定的覆盖率与覆盖的节点密度的关系。仿真实验证明，在三维无线传感器网络中，重叠体积与渗流密度成正比；通信半径和感知半径的比值与渗流密度成反比；随着指定的覆盖率的增加，所得到的覆盖的节点密度也随着增加。
分类： 计算机科学 >> 计算机科学的集成理论 提交时间： 2018-05-24 合作期刊: 《计算机应用研究》
摘要： 传统方法使用对称及非对称加密对传感器网络系统进行安全保障，需要大量的加解密计算且在密钥被破解后不能准确判断数据的可信性，不能有效保证无线传感器网络系统安全。为保障无线传感器网络系统安全，针对无线传感器网络中节点信息可信度问题，提出了一种基于BP网络判断节点信息可信度的方法。该方法在边界路由器上使用BP神经网络，对采集的多特征值数据进行训练，然后用训练所得结果判断节点可信度，进而筛选出数据。该方法具有较低的系统开销与较高的安全保证，能够筛选出问题节点，并保证传感器网络的安全运行。实验结果表明，该方法认证时间短，能达到预期效果。
分类： 计算机科学 >> 计算机科学的集成理论 提交时间： 2018-05-18 合作期刊: 《计算机应用研究》
摘要： 针对温室环境中机器人依靠自身携带的传感器无法获取全面的环境信息，从而常导致路径规划错误的问题，提出了一种结合外部传感器系统获取温室环境信息，构建复合栅格地图的方法。首先，利用无线传感器网络定时采集对机器人通过性有影响的温度、湿度环境信息，并发送给机器人；其次，当温度或湿度数据的变化率达到设定阈值时，机器人利用阈值分割和插值法分别建立温度和湿度栅格地图；最后，将温度栅格地图、湿度栅格地图和室内障碍物物栅格地图相结合，构建动态更新的复合栅格地图。经测试，采用常规A*算法规划路径时，基于环境数据变化率阈值设定为±10%的复合栅格地图的成功率和完成时间，分别是基于普通栅格地图成功率的2.5倍，和1.05倍。结果表明，复合栅格地图能提高路径规划的成功率，并且不会由于动态更新复合栅格地图，导致机器人响应时间明显增加，实时性能满足系统的实际需求。
分类： 计算机科学 >> 计算机科学的集成理论 提交时间： 2018-04-19 合作期刊: 《计算机应用研究》
摘要： 针对传统的WSN覆盖模型的弊端，尤其是如果一个传感器失效，K-覆盖模型需要至少k个传感器节点监测其范围内是否有目标需要覆盖，提出了一种基于改进自适应遗传算法的移动WSN覆盖方法，在能量资源有限的前提下，尽可能长时间的对指定的目标进行连续监测。该算法考虑到了移动传感器是可以连续和变速运动的，从而能够保证所有目标都在它们的覆盖范围内。仿真结果表明，在使用移动节点的情况下，与其他常用模型相比，改进方法的生存周期和数据包数量都有明显提高。
分类： 计算机科学 >> 计算机科学的集成理论 提交时间： 2018-04-12 合作期刊: 《计算机应用研究》
摘要： 在无线传感器网络的很多应用场景中，大量的传感器节点被任意播撒在被监测区域内，形成很多覆盖空洞，对无线传感网络的感知、监测和数据采集能力造成很大影响。为了解决无线传感器网络中的覆盖问题，提出了一种基于虚拟引力的覆盖算法。首先，根据虚拟引力产生的约束条件和引力大小，一种扩大网络覆盖范围的算法被提出，算法分析证明这种算法能够减少覆盖空洞；第二，提出了维持邻居节点的连通性的方法；第三，提出一种覆盖感兴趣区域的算法。仿真结果表明，这种算法既能提高网络的覆盖能力，又能减少传感器节点的移动距离。
分类： 计算机科学 >> 计算机网络 提交时间： 2016-06-19
摘要： 多媒体无线传感器网络所具有数据量大、能耗高等特性易导致网络拥塞，通过构建多路径,节点级拥塞检测与流量调度机制，实现拥塞节点调控和拥塞缓解，从而提出了带有拥塞控制机制的多路径路由协议。给出了实际的报文封装、协议时序交互，并做了TinyOS下代码实现，灌装在实际节点中，在北京市昌平区前蔺沟村现代农业示范基地实测环境下运行正常。理论仿真也验证了所提机制可提高多媒体数据传输能量高效性，延长网络生存时间。
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