Random Basketball Routing for ZigBee based Sensor Networks
随机篮球路由(BR)\cite {Hwang}是一种简单的协议,它以跨层优化的方式集成了MAC和多跳路由。由于其轻便和性能,BR将非常适合传感器网络,其中通信节点通常是简单的设备。在本文中,我们描述了我们如何实现BR在基于ZigBee(IEEE 802.15.4)的传感器网络。在\cite{Hwang}中,已经验证了BR利用了动态环境(特别是节点移动性)的优势,然而,在这里,我们专注于BR如何在静态情况下工作。为了实现的目的,我们增加了一些功能,如目的地RSSI测量和无环路的过程中,原来的BR。在实验平台上,我们比较了BR和简化的基于CSMA/CA的AODV协议的性能。结果是,BR在遍历网络的跳数方面具有优点。考虑到BR的简单结构和它可能的能量效率,我们可以得出结论,BR可以是一个很好的候选传感器网络在动态和静态环境下。
2013-12-20 cs.IT cs.NI math.IT
A Zigbee Based Cost-Effective Home Monitoring System Using WSN
针对传感器节点资源受限与部署偏远问题,本文提出基于 Zigbee 和 WSN 的家庭监测方案,综合数据压缩、聚合与节能协议,并将多节点数据上传云端存储分析,以延长网络寿命并提升性能。
2023-09-17 cs.NI
An empirical performance study of Intra-vehicular Wireless Sensor Networks under WiFi and Bluetooth interference
车内无线传感器网络是一种新型的汽车架构,它将无线技术应用于电子控制单元(ECU)和传感器之间的通信。它可能有助于实现更好的燃油经济性,降低布线复杂性,并支持其他新应用。在现有的工作中,大多数流行的无线技术应用于IVWSNs占用相同的2.4 GHz ISM频段的WiFi和蓝牙做。因此,必须评估IVWSNs在WiFi和蓝牙设备干扰下的性能,特别是当这些设备在车内时。在本文中,我们报告的综合实验研究的结果,IVWSNs的基础上ZigBee和蓝牙低功耗下的WiFi和蓝牙干扰。从实验中可以清楚地观察到来自蓝牙和WiFi设备的干扰的影响。实验结果表明,当车内存在WiFi干扰时,低功耗蓝牙技术在IVWSNs环境中的性能优于ZigBee技术。
2015-02-22 cs.NI
Transmission Delay of Multi-hop Heterogeneous Networks for Medical Applications
如今,随着人口老龄化的加剧,医疗保健市场不断增长。有必要对健康问题进行监测。体域网由附着在人体上或体内的无线传感器组成,用于监测与健康相关的重要问题,例如,心电图(ECG),脑电图(EEG),心电图(ENG)等。数据由传感器记录并发送到医疗保健中心。由于存在危及生命的情况,及时发送数据至关重要。为了使数据到达医疗保健中心,必须有一种通过可靠连接和最小延迟发送数据的适当方法。本文分析了异构多跳无线信道中传感器到医疗中心的不同路径的传输时延。医疗相关疾病的数据通过三种不同的路径发送。在所有三条路径中,来自传感器的数据首先到达ZigBee,这是所有三条路径中的公共链路。在ZigBee之后,有三个可用的网络,通过它们发送数据。无线局域网(WLAN)、全球微波接入互操作性(WiMAX)、通用移动通信系统(UMTS)都与ZigBee相连。每个网络(WLAN、WiMAX、UMTS)根据环境条件、设备的适用性和该设备的结构的可用性来设置。来自这些网络的数据被发送到IP云,IP云进一步连接到医疗保健中心。本文的主要目的是计算多跳无线信道中每条路径上各链路的时延。
2012-08-12 cs.NI
An Implementation for Dynamic Application Allocation in Shared Sensor Networks
提出一种基于中央控制器的共享传感器网络动态应用分配架构,通过空中重编程实现多应用支持,并用Waspmote和ZigBee验证可行性。
2024-02-08 cs.NI
MILP-driven Network Planning Framework for Energy Efficiency and Coverage Maximization in IoT Mesh Networks
COMSATS University Islamabad(COMSATS伊斯兰堡大学);Military Technological College(军事技术学院);Artificial Intelligence Technology Centre(人工智能技术中心);Shenzhen AiMall Technology Co. Ltd.(深圳艾 Mall 科技有限公司)
本文提出基于混合整数线性规划的物联网网状网络网络规划框架,通过优化静态节点放置和移动路径规划,提升覆盖效率并降低能耗。
2025-12-08 cs.NI
Design and Implementation of a Wireless Sensor Network for Smart Homes
无线传感器网络(WSNs)已成为实现灵巧家庭不可或缺的组成部分。本文的目标是开发这样一个无线传感器网络,可用于构建灵巧家庭系统。重点研究了基于ZigBee技术的无线传感器节点和协调器的设计与实现。利用GPRS网络构建了一个监控系统。为了支持多跳通信,在Dijkstra算法的基础上提出了一种改进的路由算法。已经进行了初步的模拟,以评估该算法的性能。
2010-11-13 cs.NI
Application of Wireless Sensor Networks for Indoor Temperature Regulation
无线传感器网络通过增强家庭自动化、医疗保健、温度控制、能耗监控等系统在我们的日常生活中发挥着重要作用。在本文中,我们专注于一个系统,用于温度调节的住宅,教育,工业和商业楼宇等。提出了一种基于ZigBee平台的无线传感器网络室内温度调节和优化的框架。本文认为该系统的架构设计,以及实施准则。所提出的系统倾向于通过减少通过网络的数据传输量来提供节能的方法。此外,该框架还探索了定位技术,使得节点的位置可以由调节温度设置的算法使用。
2016-06-23 cs.NI
Implementation of WSN which can simultaneously monitor Temperature conditions and control robot for positional accuracy
Nirma University(尼尔玛大学);Institute for Plasma Research(等离子体研究所)
传感器网络和机器人都是快速发展的领域,两个领域的结合似乎天生共生。从固定传感器收集数据可能是耗时的任务,因此可以通过向传感器添加无线通信能力来自动化。该项目利用了远程处理环境中的无线传感器网络,它可以通过使用网状拓扑结构远距离发送信号,无线传输数据,并且功耗低。在本文中,创建一个测试床的无线传感器网络使用自定义构建传感器节点的温度监测在实验室和控制机器人在另一个实验室移动。这里使用的两个温度传感器节点由Arduino微控制器和基于IEEE 802.15.4标准的XBee无线通信模块组成,而机器人具有固有的FPGA板作为处理单元,xbee模块通过Rs-2332电缆连接,用于zigbee设备和FPGA之间的串行通信。设计了一个简单的自定义数据包,以便在从温度节点和移动机器人收集数据并传递到远程终端时保持一致性。协调器Zigbee通过其USB端口连接到远程终端(PC),其中图形用户界面(GUI)可以运行以动态地监测温度读数和机器人的位置,并将这些读数保存在数据库中。
2013-12-17 cs.NI cs.RO
Analyzing Delay in Wireless Multi-hop Heterogeneous Body Area Networks
随着人口老龄化的加剧,医疗保健市场不断增长。有必要对健康问题进行监测。无线体域网(WBAN)由附着在人体上或人体内的无线传感器组成,用于监测与生命健康相关的问题,例如,心电图(ECG)、脑电图(EEG)、心电图(ENG)等。为了使数据到达医疗保健中心,必须有一种通过可靠连接和最小延迟发送数据的适当方式。本文分析了异构多跳无线信道中传感器到医疗中心的不同路径的传输时延。医疗相关疾病的数据通过三种不同的路径发送。在所有三条路径中,来自传感器的数据首先到达ZigBee,这是所有三条路径中的公共链路。无线局域网(WLAN)、全球微波接入互操作性(WiMAX)、通用移动通信系统(UMTS)都与ZigBee相连。每个网络(WLAN、WiMAX、UMTS)根据环境条件、设备的适用性和该设备的结构的可用性来设置。来自这些网络的数据被发送到IP云,IP云进一步连接到医疗保健中心。计算到达每个设备的数据延迟并以图形表示。本文的主要目的是计算多跳无线信道中每条路径上各链路的时延。
2013-04-03 cs.NI
Time Segmentation Approach Allowing QoS and Energy Saving for Wireless Sensor Networks
无线传感器网络被认为是监测某种应用或物理现象,并且应该在没有任何人为干预的情况下运行数年。因此,传感器网络的主要问题往往是通过减少能量消耗来延长网络的生命周期。另一方面,一些应用具有高优先级流量,需要在有限的端到端延迟内传输,同时保持节能行为。我们提出了MaCARI,时间分割协议,节省能源,提高了网络的整体性能,并使服务质量方面的保证访问介质和端到端的延迟。这种时间分段是通过使用基于树的信标传播来同步节点的活动并为每个节点集群分配活动周期来实现的。基于树的拓扑结构的灵感来自于ZigBee标准提出的簇树。我们的协议的效率证明分析,模拟和通过真正的测试床测量。
2010-05-27 cs.NI
Embedded Sensor System for Early Pathology Detection in Building Construction
结构病理检测是建筑施工中的一项重要安全任务,它是由操作人员通过人工寻找材料上的损伤来完成的。如果建筑物隐藏或难以到达,则这种活动可能是危险的。另一方面,嵌入式设备和无线传感器网络(WSN)正在变得流行和便宜,使替代病理检测系统的设计,以监测基于这些技术的结构。本文介绍了一种具有自治性、易于使用且低功耗的ZigBee无线传感器网络系统。它的功能部分充分讨论了图表,以及用于从传感器节点收集样本的协议。最后,我们的原型的范围和功耗的几个测试集中显示,分析所获得的结果是否如预期或不。
2009-09-11 cs.NI
Data Gathering from Path Constrained Mobile Sensors Using Data MULE
在无线传感器网络中,传感器节点被部署用于从环境中感知有用的数据。传感器是能量受限的设备。为了延长传感器网络的生命周期,现在使用移动机器人(有时称为数据汇,数据骡子或数据收集器)来收集传感器的传感数据。在这种环境中,传感器节点直接将其感测到的数据传输到数据骡子。传感数据有时对时间敏感;因此,应在预定义的时间段内收集数据。因此,根据数据骡子的速度,数据骡子的轨迹长度具有上限。本文提出了一种近似算法,用于移动数据采集器从移动传感器采集数据
2016-12-13 cs.NI
Capturing Sensor Data from Mobile Phones using Global Sensor Network Middleware
手机在我们的日常生活中扮演着越来越重要的角色。今天,大多数智能手机都包含各种各样的传感器,可以感测物理环境。物联网的愿景包括参与式传感,这是使用基于移动电话的传感和推理。在这项研究中,我们提出并展示了我们的DAM4GSN架构来捕获传感器数据使用内置到手机中的传感器。具体来说,我们将一个名为“全球传感器网络(GSN)”的开源传感器数据流处理引擎与Android平台相结合,以捕获传感器数据。为了实现这一目标,我们提出并开发了一个可以安装在Android设备上的原型应用程序,以及作为GSN中间件组件的AndroidWrapper。手动连接传感器设备的传感器数据处理中间件系统的过程和困难进行检查。我们根据移动客户端的功耗来评估系统的性能。
2013-02-01 cs.NI
Slotted CSMA/CA Based Energy Efficient MAC Protocol Design in Nanonetworks
启用信标的网络中的设备使用时隙CSMA/CA来争用信道使用。网络中的每个节点在准备好传输数据时竞争信道。基于超帧结构的时隙CSMA/CA机制公平地为每个节点提供了通信机会,合理利用了信标使能的Zigbee网络中的可用能量。当将无线纳米传感器节点植入目标人体区域以检测疾病症状或病毒存在时,每个节点在信道共享和传输短长度的事件驱动数据方面也需要类似的特性。在本文中,我们提出了一个无线网络模型与纳米传感器节点的体内应用。我们提出了一种新的MAC协议来自现有的Zigbee MAC协议方案和分析的能量使用与可变的超帧持续时间和数据包大小的性能。
2018-03-02 cs.IT cs.NI math.IT
Accurate Localization in Wireless Sensor Networks in the Presence of Cross Technology Interference
Lahore University of Management Sciences (LUMS)(拉合尔管理科学大学(LUMS))
无线传感器网络中移动节点的定位是一个活跃的研究领域。在本文中,我们提出了一种新的基于RSSI的定位算法802.15.4(ZigBee)基于无线传感器网络。我们提出并实现了一种新的基于距离的定位算法,以最大限度地减少跨技术干扰在同一频带内工作。目标是最小化定位算法的均方误差。该算法的硬件实现是在理想的(无干扰)的仿真结果,其中精度小于0.5米已经实现。
2019-05-25 cs.LG cs.NI
Stationary and Mobile Target Detection using Mobile Wireless Sensor Networks
在这项工作中,我们研究了移动传感器网络中的目标检测和跟踪问题,其中感兴趣的性能指标是检测和跟踪覆盖的概率,当目标可以是固定的或移动的,其持续时间是有限的。我们提出了一个基于物理覆盖的移动模型,移动传感器节点移动,使得不同的移动节点覆盖的区域之间的重叠是小的。结果表明,对于静止目标的情况下,所提出的移动模型可以实现所需的检测概率与移动节点的数量显着减少,特别是当检测要求是非常严格的。同样,当目标是移动的覆盖为基础的移动性模型产生了一贯较高的检测概率相比,其他模型正在调查。
2010-06-22 cs.NI
Dynamic Configuration of Sensors Using Mobile Sensor Hub in Internet of Things Paradigm
物联网(IoT)设想将数十亿个传感器连接到互联网。通过在传感器和云服务器之间部署智能底层计算设备(如手机),我们可以通过使用智能处理(如融合和过滤传感器数据)来减少数据通信,从而节省大量能源。这也是现实世界传感器部署的理想选择,因为将传感器直接连接到计算机或互联网是不切实际的。大多数领先的物联网中间件解决方案需要手动和劳动密集型任务才能完成,以便将手机连接到它们。在本文中,我们提出了一个移动应用程序称为移动传感器集线器(MoSHub)。它允许各种不同的传感器连接到手机,并将数据发送到云端,智能地减少网络通信。具体来说,我们探索了允许MoSHub自主连接到基于云的物联网中间件解决方案的技术。在我们的实验中,我们采用了全球传感器网络(GSN)中间件来实现和评估我们的方法。这种自动化配置减少了大量的手工劳动,否则需要由技术专家执行。我们还评估了可用于自动化配置过程的不同方法。
2013-02-05 cs.NI
Barrier Coverage in Mobile Camera Sensor Networks with Grid-Based Deployment
障碍覆盖是无线传感器网络中许多实际应用的关键问题,例如,国家边界监控、安全监视和入侵者检测等,其目的是检测试图穿越保护区域的入侵者。在本文中,我们研究了如何有效地提高障碍物覆盖使用移动摄像头传感器,其中摄像头传感器部署基于网格的策略。
2015-03-18 cs.NI
A Two-layer Architecture of Mobile Sinks and Static Sensors
针对大规模无线传感器网络,提出了一种两层移动汇聚和静态传感器网络(MSSSN)结构。顶层是一个移动ad hoc网络的资源丰富的汇聚节点,而底层是一个网络的静态资源受限的传感器节点。MSSSN架构可以用仅使用单个半双工收发器的当前可用的IEEE 802.11设备以较低的成本实现。每个汇聚节点被分配一个特定的区域来监视和收集数据。汇聚节点移动到传感器节点附近(在几跳内)以收集数据。所收集的数据与对等移动接收器交换。因此,MSSSN架构提供了可扩展性,通过让它们在有限的传输范围内工作来延长传感器寿命,并提供传感器节点的隔离区域之间的连接。为了提供容错,多于一个的移动接收器可以从给定区域收集数据,或者移动接收器可以从多于一个的区域收集数据。在后半部分的文件中,我们讨论了几个开放的研究问题,需要解决,而实现MSSSN架构。
2014-12-05 cs.NI
Utilizing Mobile Nodes for Congestion Control in Wireless Sensor Networks
无线传感器网络中的拥塞控制和拥塞避免是近十年来引起广泛关注的研究课题。除了速率和资源控制之外,移动节点的利用也被建议作为控制拥塞的一种方式。在这项工作中,我们提出了一个移动拥塞控制(MobileCC)算法有两个变化,以协助现有的拥塞控制算法在面对拥塞的无线传感器网络。第一种变化采用移动节点,创建本地重要的替代路径,导致汇。第二种变化采用移动节点,创建完全独立的(不相交的)路径的汇。仿真结果表明,这两种变化可以显着有助于缓解拥塞的无线传感器网络。
2019-03-21 cs.NI
Dynamic Coverage of Mobile Sensor Networks
在本文中,我们研究了动态方面的覆盖范围的移动传感器网络造成的传感器的连续移动。随着传感器的移动,最初未覆盖的位置可能会在稍后的时间被覆盖。随着时间的推移,更大的区域被覆盖,在固定的传感器网络中可能永远不会被检测到的入侵者现在可以被移动的传感器检测到。然而,这种覆盖率的提高是以一个地点只在部分时间被覆盖为代价的,在覆盖和不覆盖之间交替。我们表征区域覆盖在特定的时刻和时间间隔,以及一个位置被覆盖和未覆盖的持续时间。我们进一步表征检测随机定位的入侵者所需的时间。对于移动入侵者,我们采取了博弈论的方法,并得出最佳的移动性策略的传感器和入侵者。我们的研究结果表明,传感器的移动性带来了独特的动态覆盖性能不存在于一个固定的传感器网络,移动性可以被利用来弥补缺乏传感器,以提高覆盖。
2011-01-01 cs.NI
Localization using Mobile Wireless Sensor Networks
无线传感器网络(WSNs)是一组空间分布的专用自主传感器,用于监测(和记录)环境的物理条件(并在中央位置组织收集的数据)。它们一直是人们感兴趣的话题,因为它们的多功能性和多样化的能力,尽管有简单的传感器测量局部量,如温度,pH值或压力。我们深入了解如何利用这种网络进行本地化,并提出了一种改善IIT孟买校区动物和人类生活条件的技术。
2021-02-17 cs.NI
GCP: Gossip-based Code Propagation for Large-scale Mobile Wireless Sensor Networks
无线传感器网络(WSN)近年来受到越来越多的关注。现在预计这些系统将长期部署,因此需要更新软件。在大量传感器上自动更新软件代码是一项艰巨的任务,因为显然不能考虑“手动”更新,特别是当所有参与的传感器都嵌入在移动实体上时。在本文中,我们研究了一种方法来自动更新软件在移动传感器为基础的应用程序时,没有定位机制。我们利用对等合作的范例,以实现代码传播的可靠性和可扩展性之间的良好权衡。更具体地说,我们提出了GCP({ \emph Gossip-based Code Propagation})的设计和评估,移动无线传感器网络的分布式软件更新算法。GCP依赖于两种不同的机制(捎带和转发控制)来显著改善负载平衡,而不牺牲传播速度。我们将GCP与传统的传播方法进行了比较。仿真结果表明,基于合成和现实的工作负载,GCP实现了良好的收敛速度,同时均衡的负载之间的传感器。
2007-07-30 cs.NI
SenseDroid: A Context-Aware Information Exchange Framework for Mobile Sensor Networks Using Android Phones
移动电话和智能电话已经发展成为非常强大的设备,其具有在除了通用通信之外的许多应用领域中利用的潜力。随着每一年的过去,我们看到越来越强大的智能手机正在制造,其中有大量强大的嵌入式传感器,如麦克风,摄像头,数字指南针,GPS,加速度计,温度传感器等等。此外,能够轻松地编程今天的智能手机,使我们能够利用这些传感器,在各种各样的应用,如个人安全,紧急和灾难响应,态势感知,远程活动监控,运输和环境监测。在本文中,我们调查现有的移动电话传感方法和应用领域。我们还制定了我们的项目,SenseDroid的架构框架,其效用,局限性和未来可能的应用。
2015-07-10 cs.NI
A Survey on Mobile Data Gathering in Wireless Sensor Networks - Bounded Relay
大多数无线传感器网络由静态传感器组成,可以部署在广泛的环境中进行监测应用。传感器节点在将数据从源节点传输到静态宿节点的过程中,能量消耗量很大。一些无线传感器网络的体系结构已被提出基于移动元素。存在大量的方法来解决上述问题。发现了两种方法,即单跳数据收集问题(SHDGP)和移动数据收集,这是用来增加网络的生命周期。单跳数据收集问题用于实现均匀的能量消耗。移动数据收集算法用于寻找传感器网络中的最小点集,作为移动网络的数据收集点。即使经过几十年的研究,仍然存在一些未解决的问题,如非均匀的能耗,延迟增加,需要解决。
2014-02-06 cs.NI
The UWB Solution for Multimedia Traffic in Wireless Sensor Networks
无线多媒体传感器网络的QoS(服务质量)和能量消耗是研究的重点。这些研究项目在理论和实践方面进行投资,以扩大无线通信中出现的规范、标准和技术的使用范围。这些技术的性能与使用领域及其特性的局限性密切相关。在本文中,我们给出了比较ZigBee技术,最广泛地应用于传感器网络,UWB(超宽带),它提出了自己作为竞争对手,在这些工作中,目前更好的结果,为视听应用与中等范围和高吞吐量。
2011-11-08 cs.MM cs.NI cs.OS
Dynamic Localization Protocols for Mobile Sensor Networks
传感器节点确定其在网络中的物理位置(定位)的能力在传感器网络中具有根本的重要性。除非数据的上下文是已知的,否则无法解释来自传感器的数据;这通常通过跟踪其物理位置来实现。现有的研究主要集中在静态传感器网络中的定位,其中定位是一次性(或低频)活动。相比之下,本文认为移动传感器的定位:当传感器是移动的,定位必须定期调用,使传感器跟踪他们的位置。定位的频率越高,由于移动性而引入的误差就越低。然而,定位是一个昂贵的操作,因为它涉及通信和计算。在本文中,我们提出并研究了自适应和预测协议,控制频率的定位传感器的移动性行为的基础上,以减少定位的能量需求,同时绑定的定位误差。我们表明,这样的协议可以显着降低本地化的能量,而不牺牲精度(事实上,提高精度为大多数情况下)。使用模拟和分析,我们探讨了能源效率和定位误差之间的权衡,由于移动性的几个协议。
2004-08-18 cs.NI
Energy Efficient Clustering and Routing in Mobile Wireless Sensor Network
在移动无线传感器网络(MWSN)中,由于传感器节点的能量资源有限,因此在路由过程中实现能量有效性是一个关键问题。MWSN中节点的移动性对设计能量有效的路由协议提出了挑战。聚类有助于通过降低网络的组织复杂性开销来实现能量效率,该开销与网络中的节点数量成比例。本文提出了一种新的混合多路径路由算法与有效的分簇技术。当一个节点剩余能量高、传输距离大、移动性小时,它被选为簇头。该算法采用能量感知选择机制和最大节点剩余能量估计技术,提高了路由过程中的能量性能。仿真结果表明,该分簇路由算法在动态和能量不足的移动传感器网络中具有良好的可扩展性。
2010-11-24 cs.NI
Mobile Elements Scheduling for Periodic Sensor Applications
在本文中,我们研究的问题,设计的移动元素旅游,使每个旅游的长度是低于预定的长度和深度的多跳路由树的限制为k。移动元素的路径被设计为访问节点的子集(缓存点)。这些缓存点存储其他节点数据。为了解决这个问题,我们提出了两个基于几何的解决方案。我们的解决方案考虑了建立巡回赛期间节点的分布。我们的实验结果表明,我们的计划显着优于最好的可比方案在文献中。
2014-04-01 cs.NI
Charging Wireless Sensor Networks with Mobile Charger and Infrastructure Pivot Cluster Heads
无线可充电传感器网络(WRSNs)由传感器节点与电池组成,在过去几年中一直处于传感和通信技术的最前沿。具有不同使命的传感器网络正在大规模推出,特别是在物联网商业市场。为了确保WRSNs的可持续运行,及时充电是非常重要的,因为即使是单个传感器节点的能量不足也可能导致严重的后果。随着大量的WRSNs的存在和存在,能源效率的充电计划是必不可少的工作场所,需要一个适当的运营成本水平。充电方案的选择取决于网络参数,如传感器节点的分布模式,充电器的移动性,和定向天线的可用性。在当前的充电技术中,当传感器节点需要非接触式充电时,具有小发射天线的射频(RF)远程充电正获得关注。当传感器节点分布在服务区域中时,RF充电特别有用。为了利用RF充电获得更高的充电效率,可以考虑用于移动充电器的最佳路径规划以及通过利用定向天线实现的波束成形技术。在这篇文章中,我们提出了无线传感器网络的射频充电从移动充电器充电,使用传感器节点的收获,和传感器节点之间的能量交易的角度进行了审查。引入了枢轴簇头的概念,提出了一种分两阶段的射频充电方案,即通过具有定向天线的移动充电器对枢轴簇头进行充电,通过具有定向天线的枢轴簇头对成员传感器节点进行充电。
2017-03-17 cs.NI
Routing protocols for mobile sensor networks: a comparative study
本文提出了一个基于簇的位置和非位置为基础的移动无线传感器网络路由协议的比较,概述了移动环境下的协议设计考虑。所选择的协议进行比较的基础上,多个参数,其中包括数据包传输率,数据包丢失,网络寿命,和控制开销使用可变数量的节点和速度。大量的仿真和分析结果表明,基于位置的路由协议相比于非基于位置的路由协议,导致更少的数据包丢失。然而,基于位置的协议需要定位机制或GPS用于位置信息,这消耗能量并影响网络寿命。或者,非基于位置的协议更节能,并提供延长的网络寿命。
2014-03-13 cs.NI
Efficient Machine-type Communication using Multi-metric Context-awareness for Cars used as Mobile Sensors in Upcoming 5G Networks
即将到来的基于5G的通信网络将面临与静态和移动物联网(IoT)系统的大规模部署相关的传感器数据传输量的大幅增加。作为移动传感器的汽车将成为预测性维护和动态交通预测等基于云的应用的重要数据源。由于可用通信资源的限制,预期机器类型通信(MTC)的增长将对人对人(H2H)通信造成严重干扰。因此,非常需要更有效的传输方法。在本文中,我们提出了一种概率方案,有效地传输车辆传感器数据,利用有利的信道条件,并避免传输时,他们预计将是高度消耗资源。所提出的方案的多个变种进行评估,在全面的现实世界的实验。通过基于机器学习的多个上下文度量的组合,所提出的方案是能够实现高达164%的平均数据率值的传感器应用与软期限的要求相比,定期定期传输。
2019-11-21 cs.NI
Performance Evaluation of Mobile Base Station under different Network Sizes on Cluster-Based Wireless Sensor Networks
无线传感器网络中基站的位置对网络的生存时间有着重要的影响。提出了一种基于簇的无线传感器网络移动基站定位算法,该算法综合考虑了簇首节点在网络中的位置和剩余能量,并对不同网络规模(100 m × 100 m、200 m × 200 m和300 m × 300 m)下的定位性能进行了评估。使用OMNeT++进行仿真,并与两个不同的静态BS位置,包括中心和外部,HEED协议的方法进行了比较。结果表明,在所有网络规模下,移动基站的性能都优于中心基站和外部基站。此外,所提出的方法和其他方法之间的性能差异随着网络规模的增加而增加,这表明所提出的移动BS定位也提供了可扩展性。
2017-03-20 cs.NI
Environmental Variable Monitoring with IoT Technology
本文介绍了一个灵活的和低成本的平台,用于监测环境变量应用于农业的设计。为了构建这个平台,使用了基于通信协议,Wi-Fi,蓝牙和Zigbee的技术,使用嵌入式Raspberry pi 3 b +系统和传感器来量化不同的环境变量,使用不同的开源硬件和软件工具。该网络由一个在三星Artik 1020卡上实现的中心节点(网关)和两个连接读取环境变量的传感器的节点组成。最后,数据由网关收集,网关将负责处理并将其存储在数据库中,以便将来用户可以从任何地方实时的访问信息。
2021-01-14 cs.NI
Fair Scheduling for Data Collection in Mobile Sensor Networks with Energy Harvesting
我们考虑的问题,数据汇集从一个大陆规模的网络的能量收集传感器,适用于跟踪移动资产在农村环境中。我们的应用限制有利于一个高度不对称的解决方案,重占空比传感器节点与供电基站通信。我们研究了一种新的调度优化问题的能量收集移动传感器网络,最大限度地提高无线电链路质量和能量收集效率的约束下收集的数据量,同时确保公平的数据接收。我们证明了该问题是NP-完全的,并提出了一个启发式算法来近似的最优调度解决方案在多项式时间。此外,我们的算法在处理渐进式能量收集事件(例如太阳能电池板)或机会主义和突发事件(例如无线电力传输)方面非常灵活。我们使用经验的链路质量数据,太阳能和WPT效率,以评估所提出的算法在广泛的模拟和比较其性能的国家的最先进的。我们表明,我们的算法实现了高的数据接收率,在不同的公平性和节点寿命的限制。
2016-03-08 cs.NI
Compressive Data Aggregation on Mobile Wireless Sensor Networks for Sensing in Bike Races
- 本文提出了一种有效的方法,数据汇集在移动无线传感器网络,与传感在自行车比赛中的具体应用。最近的传感器技术允许跟踪每辆自行车的GPS位置。由于自行车比赛中自行车位置之间的固有相关性,简单的GPS日志效率低下。在这项工作中提出的想法是聚合GPS数据在传感器使用压缩传感技术。我们强制执行,除了信号稀疏性,骑自行车运动的空间先验,因为在自行车比赛中的群体行为(珀洛东)。空间先验建模的图形模型和数据聚合问题的解决,稀疏性和空间先验,通过信念传播。我们验证了我们的方法在自行车比赛模拟器上使用的摩托车在一个真正的自行车比赛,在“皇太子20 XX”的摩托车轨迹。
2016-11-24 cs.NI
Wireless Sensor/Actuator Network Design for Mobile Control Applications
无线传感器/执行器网络(WSANs)是新兴的新一代传感器网络。作为控制应用的骨干,WSAN将实现前所未有的分布式和移动控制。然而,无线通信的不可靠性和控制应用的实时性要求提出了巨大的挑战,WSAN的设计。针对移动控制应用中WSAN的可靠性问题,提出了一种应用级WSAN设计方法。该解决方案是通用的,因为它独立于底层平台、环境、控制系统模型和控制器设计。为了捕捉链路质量特性的丢包率,实验进行了一个真正的WSAN系统。从实验观察,提出了一种简单而有效的方法来处理不可预测的数据包丢失的执行器节点。基于轨迹的仿真结果表明了该方法的有效性。
2008-06-10 cs.NI
Selecting source image sensor nodes based on 2-hop information to improve image transmissions to mobile robot sinks in search \& rescue operations
我们认为机器人辅助搜索$\&$救援行动增强了一些固定的图像传感器节点能够捕捉和发送视觉信息的机器人水槽。为了提高从图像传感器节点到机器人接收器的图像传输性能,我们提出了一种基于2跳邻域信息的覆盖集选择来确定最相关的图像传感器节点激活。然后,为了与我们提出的方法相一致,提出了一种多路径扩展的贪婪周界无状态路由(称为T-GPSR),其中路由决策也是基于2跳邻域信息。仿真结果表明,我们的建议减少了数据包丢失,使快速的数据包传输和更高的视觉质量的机器人接收图像。
2013-12-15 cs.NI
Live Group Detection for Mobile Wireless Sensor Networks
本文论述了分布式算法监测的动态组移动无线传感器网络的拓扑结构。我们提出了分布式静态组共识算法和实验实现的两个主要扩展。利用组共识算法让每个节点获得其连接组件的知识。所提出的扩展提供了一个更准确的信息接近的节点,并允许处理动态网络使用定期重新评估的组检测。我们通过在一个真实的自行车比赛的背景下,在一个原始的和具有挑战性的应用场景中实现这些算法来验证它们。由此获得的真实痕迹和分析表明,我们的现场组检测实现的有效性。
2015-01-30 cs.NI
Adaptive Vision-Based Coverage Optimization in Mobile Wireless Sensor Networks: A Multi-Agent Deep Reinforcement Learning Approach
针对传统WSNs预部署重叠大、MWSNs需优化覆盖的问题,本文提出基于视觉监控与多智能体深度强化学习的自适应覆盖优化策略,实现传感器自主定位以最大化覆盖,相比传统方法覆盖提升26.5%、能耗降32%。
2025-08-20 cs.NI
Hybrid-BCP: A Robust Load Balancing and Routing Protocol for Intra-Car Wired/Wireless Networks
随着互联和自动驾驶汽车的出现,传感器越来越多地部署在汽车中以支持新功能。这些传感器产生的流量会堵塞传统的车内网络,如CAN总线。此外,连接传感器所需的大量电线使得以模块化方式设计汽车变得更加困难。为了减轻这些限制,我们提出,模拟,并实现一个混合的有线/无线架构,其中每个节点连接到有线接口或无线接口或两者兼而有之。具体来说,我们提出了一种新的协议,称为混合背压收集协议(Hybrid-BCP),有效地收集来自车内网络传感器的数据。Hybrid-BCP与CAN总线技术向后兼容,并建立在BCP协议之上,专为无线传感器网络设计。混合BCP实现了高吞吐量,并显示出对动态网络条件(包括对抗性干扰)的弹性。我们的测试床实现,基于CAN和ZigBee收发器,演示了混合BCP的负载均衡和路由功能及其对拒绝服务攻击的弹性。我们进一步提供模拟结果,获得与ns-3模拟器和基于真正的车内RSSI的痕迹,混合BCP和基于树的收集协议的性能之间的比较。值得注意的是,模拟表明,混合BCP可以实现与基于树的协议相同的性能,同时将无线电传输功率降低10倍。
2015-09-07 cs.NI
Flow Based Efficient Data Gathering in Wireless Sensor Network Using Path-Constrained Mobile Sink
在能量受限的无线传感器网络中,如何以最小的能量消耗最大化移动sink的数据汇集是一个具有实际挑战性的问题。在这篇文章中,我们考虑的问题,有效的数据汇集,以及一个预先指定的路径,使用一个恒定的速度移动汇。我们称之为一个最大化的数据收集与最小的能源消耗(MDGMEC)问题的问题。到目前为止,已有的作品MDGMEC问题的启发式算法。因此,基于网络流量优化方法,我们提出了一个确定性的算法,称为数据收集使用移动汇聚路径约束环境(DGAMSPCE)来处理MDGMEC问题。建议DGAMSPCE计划运行在多项式时间,是很容易扩展的网络与大量的节点。在此基础上,提出了一种基于单次访问的路径约束环境下移动汇聚数据收集算法(SADGAMSPCE)。我们评估建议的计划,并与现有的计划进行比较。在MATLAB中的仿真实验表明,我们提出的方案优于其他现有的计划,收集的数据量和网络的总能耗,显着。
2018-11-30 cs.NI
Topology Control for Energy-Efficient Localization in Mobile Underwater Sensor Networks using Stackelberg Game
移动水下传感器网络(UWSNs)具有通信带宽低、传播延迟大、部署稀疏等特点,这对传感器节点的成功定位提出了挑战。此外,UWSNs中的传感器节点通常由电池供电,其更换引入了高成本和复杂性。因此,在UWSNs的关键问题是,使每个传感器节点找到足够的锚节点,以定位自己,以最小的能量成本。本文提出了一种节能定位算法(EELA)来分析传感器节点和锚节点之间的分散交互。一个单领导者-多追随者Stackelberg游戏被用来制定传感器节点和锚节点的拓扑控制问题,通过利用它们的可用通信机会。在这个游戏中,传感器节点作为一个领导者,考虑到因素,如“两跳”锚节点和能量消耗,而锚节点作为多个追随者,考虑他们的能力,本地化传感器节点和他们的能量消耗。我们证明了两个球员选择最佳对策,并达到社会最优的Stackelberg纳什均衡。仿真结果表明,所提出的EELA算法显著提高了UWSNs的定位性能,特别是降低了传感器节点的能量消耗。与基线方案相比,EELA中每个节点的能量消耗降低约48%,同时在合理的误差和延迟下提供理想的定位覆盖。
2018-05-31 cs.NI
Multiple Criteria Clustering of Mobile Agents in WSN
在无线传感器网络中,成百上千个传感器节点的数据融合是一项非常复杂的任务。最近,移动代理已被提出用于传感器网络中的有效数据分发。在传统的基于客户端/服务器的计算架构中,数据从多个源收集并转发到目的地以进行进一步处理。它需要高带宽,而在移动代理是一个任务特定的可执行代码遍历到相关的源收集数据。它减少了通信开销,降低了成本,带宽低。代理具有为多个应用程序执行任务的能力。它只向目的节点发送有用的信息。问题是将相似的移动代理分组到多个集群中,使得每个集群在响应一组节点时具有相似性。通过对智能移动代理进行聚类,可以减少每个代理的时间成本,减少对网络的一组所需任务的需求,减少总的访问次数。在本文中,我们提出了移动代理(MCCMA)的多标准聚类的问题,其中的决定是集群移动代理,使一组类似的智能移动代理将访问一组类似的传感器节点。
2012-07-13 cs.NI
Data Gathering Scheme for Wireless SensorNetworks Using a Single Mobile Element
在本文中,我们研究的问题,收集数据的无线传感器网络中使用一个单一的移动元素。特别是,我们考虑的情况下,数据产生的测量,他们需要在一个给定的时间间隔内从测量发生的时间被传送到一个预定义的汇。移动单元在预定义的路径中行进网络,从节点收集数据,并通过单个长距离传输将它们传递到接收器。在这个问题中,移动元件路径的长度由预定长度限定。此路径将访问节点的子集。这些选定的节点将作为缓存点工作,并将聚合其他节点的数据。选择缓存点节点的目的是减少由于多跳转发的能量消耗。我们为这个问题提供了一个基于知识的解决方案。我们评估我们的算法的性能进行比较,从文献中最好的知名算法。
2014-04-02 cs.NI
Color Filtering Localization for Three-Dimensional Underwater Acoustic Sensor Networks
移动节点的精确定位一直是水声传感器网络(UASNs)中的一个重要和基本问题。从移动节点返回的检测信息只有在其位置已知时才有意义。本文提出了两种基于彩色滤波技术的定位算法PCFL和ACFL。PCFL和ACFL的目标是以最小的能量消耗协同完成水下移动节点的精确定位。它们都采用了任务锚点的重叠信号区域作为当前采样区域,这些任务锚点可以直接与移动节点进行通信。PCFL采用每个任务投影和移动节点之间的投影距离,而ACFL采用每个任务锚点和移动节点之间的直接距离。提出了距离比例因子对RGB值进行加权。通过比较样本与移动节点之间RGB序列的接近程度,可以过滤样本。并以归一化贴近度作为加权标准计算移动节点坐标。仿真结果表明,该方法具有良好的定位性能,能够及时定位移动节点。与AFLA方法相比,PCFL方法的平均定位误差可降低约30.4%。
2014-12-30 cs.NI
Location Estimation with Reactive Routing in Resource Constrained Sensor Networks
无线传感器网络的路由算法可以大致分为两类-主动式和反应式。主动路由适用于具有固定拓扑的网络。另一方面,反应式路由更适合于一组移动节点,其中路由是按需创建的,没有太多的时间来评估路由的价值,主要关注的是由于不断变化的节点位置的可达性。传感器网络将感兴趣的事件从源路由到目的地,在目的地可以采取适当的动作。然而,移动传感器节点,它不仅是重要的是要知道的事件,但产生的事件的节点的位置。大多数传感器节点没有配备昂贵的GPS或精确的RSSI计算硬件来帮助定位。鉴于这些,我们提出了一个修改后的反应式路由算法,增加了支持本地化,本地化移动传感器节点的基础上收到的信息从固定的传感器节点在相互交换的路由控制数据包。定位的精度取决于固定节点的数量与移动节点的数量的比例和固定节点的拓扑结构。典型的应用场景是移动节点和固定节点的混合,其中固定节点知道它们的绝对位置,并且移动节点的位置从固定节点导出,与反应式路由协议同步。修改后的算法将适用于部署的移动节点的近似位置(即事件位置)是必需的,但没有外部支持基础设施可用于本地化。
2012-08-01 cs.NI
Heterogeneous Dynamic Priority Scheduling in time critical applications: Mobile Wireless Sensor Networks
在非授权频段中,主用户和次用户(为了实现认知无线电)的概念是不明确的。通过动态优先级分配,我们提出了在非授权频段实现认知无线电。在时间关键的事件中,最重要的数据必须被给予时隙。在我们的情况下,无线传感器节点被认为是移动的,因此很难优先考虑一个。节点在被分配时隙时可能在簇头或基站的范围之外,因此移动性是一个约束。随着数据的动态变化以及能量和移动性等因素的影响,为节点分配优先级变得困难。在本文中,我们讨论了如何无线传感器网络能够分配优先级的节点在未授权的频带与多个参数被提出。我们已经在NS-2上进行了仿真,并展示了实现结果。
2013-03-03 cs.NI
Dead Reckoning Localization Technique for Mobile Wireless Sensor Networks
无线传感器网络中的定位不仅为节点提供了其地理位置,而且也是地理路由等其他应用的基本要求。虽然有丰富的文献可用于定位在静态无线传感器网络,没有足够的工作做移动无线传感器网络,由于节点移动性的复杂性。现有的移动无线传感器网络定位技术大多采用蒙特卡罗定位方法,不仅耗时而且占用大量内存。他们认为未知节点或锚节点是静态的。在本文中,我们提出了一种技术,称为航位推算定位移动无线传感器网络。在所提出的技术中,所有节点(未知节点以及锚节点)是移动的。DRLMSN中的本地化是在称为检查点的离散时间间隔完成的。未知节点的定位首次使用三个锚节点。对于它们的后续本地化,仅使用两个锚节点。所提出的技术估计两个可能的位置的节点使用Bezouts定理。航位推算法用于选择两个估计位置中的一个。我们已经评估DRLMSN通过模拟使用Castalia模拟器,并与王和朱提出的类似的技术称为RSS-MCL进行比较。
2015-04-26 cs.NI
MOSDEN: A Scalable Mobile Collaborative Platform for Opportunistic Sensing Applications
移动智能手机以及嵌入式传感器已经成为各种移动应用(包括机会感测)的有效使能器。智能手机的高科技进步正在开辟一个充满可能性的世界。本文提出了一种移动协作平台MOSDEN,使和支持机会感测在运行时间。MOSDEN在多个应用程序、智能手机和用户之间捕获和共享传感器数据。MOSDEN支持将传感器与特定应用程序的处理、存储和共享分离的新兴趋势。MOSDEN促进了传感器数据的重用和再利用,从而减少了开发新的机会主义传感应用的努力。MOSDEN已在基于Android的智能手机和平板电脑上实现。实验评估验证了MOSDEN的可扩展性和能源效率及其对现实世界的应用程序的适用性。本文介绍并讨论了评价结果和经验教训。
2014-05-22 cs.NI
Mobility Diversity in Mobile Wireless Networks
我们引入了移动传感器或通信网络的移动性分集的新概念,通过在不同的网络拓扑结构上传输数据引入的多样性。我们展示了如何通过改变网络的拓扑结构,节点的移动性可以提供多样性。更具体地说,我们考虑一个移动网络的传感器节点和一些汇聚节点都是随机移动根据不同的维纳过程移动模型。假设网络拓扑随时间演变,并假设成功通信需要传感器节点与至少一个汇聚节点的连接,我们计算该网络的三个性能指标,i)传感器节点连接到至少一个汇聚节点的预期时刻数,ii)中断概率,是在观测间隔期间没有汇聚节点在传感器节点附近的概率,以及最后,iii)通信中随之发生的故障的最大数量。我们的理论和数值分析表明,增加传感器节点的移动性参数增加成功传输的平均数量,降低中断的概率,并减少在传感器-sink通信的最大延迟。
2013-10-07 cs.NI
Optimal Association Strategy of Multi-gateway Wireless Sensor Networks Against Smart Jammers
工程师在物联网的当前网络设置中拥有许多低功耗无线传感器设备,如ZigBee,LoRaWAN,ANT或蓝牙。这些低功耗无线传感器是传输和收集数据的最佳候选者。但它们都容易受到物理干扰攻击,因为攻击者在这些网络中运行低功率干扰源的成本并不高。拥有多个网关并提供与传感器的替代连接将有助于这些网络减轻成功的干扰。在本文中,我们提出了一个分析模型,以解决问题的网关选择和关联的Stackelberg游戏的基础上,干扰机是追随者。我们首先制定传感器网络和攻击者的收益,然后建立和证明的条件导致纳什均衡。通过数值研究,我们还提出了我们的模型如何捕捉不同数量的网关干扰下的传感器网络的性能。我们的研究结果表明,相比于单网关的情况下,网络的吞吐量将提高26%和60%,当我们部署两个和四个网关在存在一个干扰。
2021-11-18 cs.GT cs.NI
Cluster-based Position Tracking of Mobile Sensors
跟踪移动节点的移动已经收到了显著的科学和商业利益,但由于卫星接收器的高能耗,资源受限的移动节点的长期跟踪仍然具有挑战性。协作定位跟踪是为了提高能量效率而提出的,然而,所有的协作方案都使用机会协作,并且对能量或精度进行优化。考虑到存在一个合理的稳定组的移动节点,如动物,鸟类和移动资产,我们提出了一个基于簇的合作跟踪算法,其中簇头集中协调集群成员之间的资源使用。该策略的变体包括使用具有和不具有惯性传感器输入的合作卡尔曼滤波器来估计节点位置。我们使用的Boid群集算法生成组位置运动在3D和进行各种实验,比较我们提出的方案与个人为基础的跟踪和现有的合作计划的能量和位置精度的权衡。对固定周期GPS采样和节点位置误差不确定度容限触发的动态GPS采样进行了实验。实验结果表明,在周期采样方案下,协同跟踪比基于个体的跟踪能耗降低1/4以上,定位精度提高1/3以上,而动态采样方案的结果与现有的协同跟踪方案相当。
2017-09-13 cs.NI