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多基站可充电无线传感器网络建模及优化研究 被引量:15
1
作者 丁煦 韩江洪 +1 位作者 石雷 魏振春 《电子测量与仪器学报》 CSCD 北大核心 2015年第4期519-530,共12页
研究问题为引入无线能量补给设备后,多基站无线传感器网络的跨层优化问题。以设计无线传感器网络中的数据路由、传感器节点的功率控制及无线能量补给设备的工作策略为研究目标,通过提出无线传感器网络中传感器节点活跃度的概念,分析无... 研究问题为引入无线能量补给设备后,多基站无线传感器网络的跨层优化问题。以设计无线传感器网络中的数据路由、传感器节点的功率控制及无线能量补给设备的工作策略为研究目标,通过提出无线传感器网络中传感器节点活跃度的概念,分析无线传感器网络物理层与网络层需要满足的约束条件,结合无线能量补给设备需要满足的约束条件,提出可充电无线传感器动态网络跨层优化问题,并将其转化为易于求解的线性规划问题。根据求得的最优解获得无线传感器网络中传感器节点动态且周期的数据路由及功率控制策略,并得到无线能量补给设备周期性工作策略,且无线能量补给设备驻站时间比较之前研究成果提升在100%以上。 展开更多
关键词 多基站可充电无线传感器网络 无线能量补给 跨层 传感器节点活跃度
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最小跳数路由可充电无线传感器网络模型研究 被引量:4
2
作者 丁煦 韩江洪 《合肥工业大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2015年第12期1617-1622,共6页
文章研究了最小跳路由下可充电无线传感器网络的建模和优化问题,分析了可充电无线传感器网路的拓扑连通性,并依据Dijkstra算法给出了该网络的最小跳数路由算法。在给定数据路由的前提下,提出了可充电无线传感器网络中针对能量补给设备... 文章研究了最小跳路由下可充电无线传感器网络的建模和优化问题,分析了可充电无线传感器网路的拓扑连通性,并依据Dijkstra算法给出了该网络的最小跳数路由算法。在给定数据路由的前提下,提出了可充电无线传感器网络中针对能量补给设备驻站时间比的优化问题,并将其转化为易于求解的线性规划问题,最终得到无线传感器节点和无线能量补给设备的工作策略。 展开更多
关键词 可充电无线传感器网络 无线能量补给 拓扑 最小跳数路由 线性规划
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可充电无线传感器网络动态拓扑问题研究 被引量:23
3
作者 丁煦 韩江洪 +2 位作者 石雷 夏伟 魏振春 《通信学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第1期129-141,共13页
在可充电无线传感器网络中的能量补给设备兼任数据采集设备的情况下,提出了可充电无线传感器网络时变动态拓扑模型,并在此基础上根据最大化能量补给设备驻站时间比为目标提出了最优化问题。通过分析不同时刻不同传感器节点和无线能量补... 在可充电无线传感器网络中的能量补给设备兼任数据采集设备的情况下,提出了可充电无线传感器网络时变动态拓扑模型,并在此基础上根据最大化能量补给设备驻站时间比为目标提出了最优化问题。通过分析不同时刻不同传感器节点和无线能量补给/数据采集设备的工作情况及需要遵循的约束条件,得到与原问题具有等优性的多状态线性规划问题。求解该优化问题,获得可充电无线传感器网络动态拓扑下的周期动态路由和无线能量补给/数据采集设备的工作策略。与之前的研究成果相比,优化目标值均有20%以上的提升。 展开更多
关键词 充电无线传感器网络 动态拓扑 无线能量补给/数据采集设备 动态路由
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可充电无线传感器网络的有向充电优化算法 被引量:3
4
作者 何聪 郭松涛 《重庆大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期88-97,共10页
目前大部分无线可充电传感器网络(WRSNs,wireless rechargeable sensor networks)的研究只考虑全向充电,在真实环境中有很大的局限性。引入带有方向可调的移动充电器(DMC,directional mobile charger)后,全向充电路径规划可转化为无线... 目前大部分无线可充电传感器网络(WRSNs,wireless rechargeable sensor networks)的研究只考虑全向充电,在真实环境中有很大的局限性。引入带有方向可调的移动充电器(DMC,directional mobile charger)后,全向充电路径规划可转化为无线可充电有向传感网(WRDSN,wireless rechargeable directed sensor network)的有向充电路径规划。为了实现这个目标,提出启发式算法,即DMC将局部传感器节点划分为若干个局部子集,并初始化一条运动路径。随后将WRDSN中DMC的轨迹问题转化为一个充电效用最大化问题,并从全局视角优化初始路径。最后,数值结果表明,该算法的性能优于基准算法。 展开更多
关键词 可充电传感器网络 启发式算法 局部子集 全局视角
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无线可充电传感器网络中异构感知的限时移动充电调度
5
作者 李德强 任新一 徐佳 《计算机科学》 北大核心 2025年第6期355-364,共10页
无线传感器网络被广泛应用于军事监视、灾害预测、危险环境勘探等领域。然而,无线传感器的寿命有限,需要频繁更换电池才能维持正常工作,这带来了昂贵的维护成本和极大的不便。近年来,随着无线电力传输技术的发展,无线可充电传感器网络... 无线传感器网络被广泛应用于军事监视、灾害预测、危险环境勘探等领域。然而,无线传感器的寿命有限,需要频繁更换电池才能维持正常工作,这带来了昂贵的维护成本和极大的不便。近年来,随着无线电力传输技术的发展,无线可充电传感器网络应运而生,为研究提供了新的思路。尽管如此,大多数相关工作仅考虑充电电量对调度的制约,未能体现现实情况下传感器质量不同与紧急任务中时间的重要性。将时间和电量同时作为约束,研究无线可充电传感器网络中异构感知的充电调度问题。首先,以最大化传感器的监控效用为目标,形式化了无线可充电传感器网络中针对异构感知的有限时间下的充电调度问题,并证明了该问题的NP困难性;然后,通过对充电时间离散化,将问题转化为子模最大化问题,并提出了针对转化后问题的近似算法;最后,通过大量的仿真实验验证了该算法的有效性。结果表明所提出的算法可以显著提高监控效用,且有理论支撑该效果与最优值之间的近似比,例如与传统NJNP算法相比,其将监控效用最多提高了279.79%。 展开更多
关键词 无线可充电传感器网络 移动充电 充电时间离散化 子模函数 近似算法
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基于LCC-LCC/S可重构拓扑的无线充电系统在传感器网络中的应用
6
作者 梁仓 王党辉 +3 位作者 梁晨旭 袁欢 王小华 荣命哲 《高电压技术》 北大核心 2025年第3期1191-1205,共15页
无线传感器网络在电力系统监测领域发挥着至关重要的作用,它可以通过无线电能传输(wirelesspower transfer,WPT)技术进行供电。在无线能量传输过程中,传感器需要电池储能。电池在充电过程中先处于恒流(constantcurrent,CC)状态,然后切... 无线传感器网络在电力系统监测领域发挥着至关重要的作用,它可以通过无线电能传输(wirelesspower transfer,WPT)技术进行供电。在无线能量传输过程中,传感器需要电池储能。电池在充电过程中先处于恒流(constantcurrent,CC)状态,然后切换到恒压(constantvoltage,CV)状态,但现有无线电能传输通用的QI协议使用的变频控制技术、DC-DC辅助技术与定频变占空比调制技术无法实现单发射机-多接收机(singletransmitterand multiple pickups, STMP)电池负载的恒流-恒压切换。针对电池的充电特性,该文提出了一种基于LCC-LCC/S可重构拓扑的多接收机无线充电系统。在原边采用LCC拓扑,后端设计LCC/S可重构拓扑实现电池负载的恒流-恒压切换。利用原边LCC拓扑励磁电流恒定的特性,隔绝副边接收机个数、电池负载阻抗变化对励磁电流的影响;同时设计分布式发射线圈结构,与LCC拓扑结合,使接收机切入/移出或处于不同输出模式(CC或CV)时,各接收机的接收功率不受影响,同时实现零相角(zerophaseangle,ZPA)操作;最后搭建单对多LCC-LCC/S可重构拓扑平台,实现了多接收机平滑的恒流恒压切换,且系统整体效率可达86.76%,功率因数接近1,明显高于QI协议中的策略,实验结果验证了该文所提方法的可行性。 展开更多
关键词 无线传感器网络 无线电能传输 电池充电 单发射机-多接收机 可重构拓扑
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多节点无线充电传感器网络的优化方案
7
作者 曾细友 徐震 《深圳大学学报(理工版)》 北大核心 2025年第5期606-614,I0006,共10页
为解决传统无线功率传输技术充电效率不足的问题,提出一种高效的多节点定向充电方案(multi-node directional charging scheme,MNDCS).该方案基于节点密度选择多节点充电方式,通过集中充电提高能效.基于节点密度将节点聚类成簇,并进一... 为解决传统无线功率传输技术充电效率不足的问题,提出一种高效的多节点定向充电方案(multi-node directional charging scheme,MNDCS).该方案基于节点密度选择多节点充电方式,通过集中充电提高能效.基于节点密度将节点聚类成簇,并进一步划分为充电集群,针对形成的充电集群提出最佳充电点定位算法,确定充电点位置和充电时间.通过仿真实验比较了MNDCS方案、PA算法和Our-OPT算法在不同节点数量和场地尺寸下的充电能耗、路径损耗、总能耗和能效,以及不同种群数量下的总能耗和能效.结果表明,MNDCS方案较Our-OPT和PA算法的平均总能耗分别降低了10.09%和21.51%,平均能效分别提高了11.09%和25.92%.MNDCS方案可有效改善大规模无线传感器网络(wireless sensor network,WSN)中充电效率不足的问题. 展开更多
关键词 计算机网络 无线可充电传感器网络 充电点定位 充电调度 无线移动充电 充电集群 充电能耗 充电能效
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三维无线传感器网络中虚拟力引导的鲸鱼覆盖优化算法 被引量:2
8
作者 侯华 周佳明 蔡剑平 《传感器与微系统》 北大核心 2025年第1期152-156,共5页
针对如何设计适用于现实物理世界的三维覆盖优化算法并最大化覆盖率问题,本文提出了一种虚拟力引导的鲸鱼覆盖优化算法(VFWOA)。利用Halton序列初始化生成均匀分布的鲸鱼种群,增强种群多样性以提升算法跳出局部最优解的能力;采用虚拟力... 针对如何设计适用于现实物理世界的三维覆盖优化算法并最大化覆盖率问题,本文提出了一种虚拟力引导的鲸鱼覆盖优化算法(VFWOA)。利用Halton序列初始化生成均匀分布的鲸鱼种群,增强种群多样性以提升算法跳出局部最优解的能力;采用虚拟力算法引导最优个体位置更新,加快算法寻优速度;引入多样性策略,控制种群的变化,提升算法寻优能力。仿真结果表明,与改进鲸鱼优化算法(WOA)、改进麻雀搜索算法和改进人工蜂群算法相比,本文所提算法提高了节点覆盖率并改善了网络的连通性。 展开更多
关键词 无线传感器网络 覆盖优化 鲸鱼优化算法 覆盖率
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改进元胞自动机的无线传感器网络协同覆盖 被引量:1
9
作者 滕志军 刘佳林 +1 位作者 付雨珊 皇甫泽南 《传感器与微系统》 北大核心 2025年第4期114-118,共5页
针对传统群智能覆盖优化算法在寻优过程中,节点移动距离过大,不能控制小区域的K重覆盖等问题。将元胞自动机模型融入无线传感器网络(WSNs)部署中,通过节点感知周围邻居的覆盖情况并结合可变搜索邻居,可提升覆盖率至100%。利用概率重构函... 针对传统群智能覆盖优化算法在寻优过程中,节点移动距离过大,不能控制小区域的K重覆盖等问题。将元胞自动机模型融入无线传感器网络(WSNs)部署中,通过节点感知周围邻居的覆盖情况并结合可变搜索邻居,可提升覆盖率至100%。利用概率重构函数,可实现精准控制各个元胞子空间的K重覆盖。将系统状态作为目标函数,建立节点与邻居节点协同机制,大大降低节点的移动距离。利用能量均衡机制,均衡各个节点能量,避免最低能量节点限制整个网络的生命周期。仿真实验结果表明:在三种抛洒场景下覆盖率都能达到100%,节点移动距离大大降低,能量分布也比较均匀。 展开更多
关键词 无线传感器网络 元胞自动机 K重覆盖 概率重构函数 群智能
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水下无线传感器网络节点定位方案综述
10
作者 羊秋玲 唐智超 +3 位作者 朱荣鑫 李文洁 程亮亮 黄向党 《通信学报》 北大核心 2025年第8期225-240,共16页
水下无线传感器网络中节点的高精度定位技术是保障海洋监测与灾害预警等关键任务数据可靠性的基础,但其定位误差可能引发数据偏差甚至系统功能失效等连锁风险。为此,系统梳理了当前水下定位技术的研究进展,围绕传统算法、深度学习模型... 水下无线传感器网络中节点的高精度定位技术是保障海洋监测与灾害预警等关键任务数据可靠性的基础,但其定位误差可能引发数据偏差甚至系统功能失效等连锁风险。为此,系统梳理了当前水下定位技术的研究进展,围绕传统算法、深度学习模型与强化学习策略3类代表性方法展开综述,对其基本原理、性能特点及适用场景进行了归纳与比较。进一步,针对定位系统中的时间同步机制与通信方式等关键技术环节进行了深入分析,探讨其对整体系统性能的影响与面临的挑战。在此基础上,展望了未来的发展趋势,包括跨层能效协同优化、人工智能与边缘智能的融合应用、面向动态拓扑网络的弹性协同定位,以及生物启发定位等探索方向。 展开更多
关键词 水下无线传感器网络 定位方案 深度学习 强化学习
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工业无线传感器网络防移动干扰攻击节点的Stackelberg博弈
11
作者 孙子文 翟润华 杨晨曦 《传感技术学报》 北大核心 2025年第6期1081-1088,共8页
针对工业无线传感器网络k节点抗干扰攻击问题,研究一种抵御移动攻击节点的Stackelberg博弈模型。在攻击节点效用函数中加入以能量消耗函数、信道损耗函数和奖励收益函数为成本的代价函数,以约束节点的攻击效率。将移动Sink节点与移动攻... 针对工业无线传感器网络k节点抗干扰攻击问题,研究一种抵御移动攻击节点的Stackelberg博弈模型。在攻击节点效用函数中加入以能量消耗函数、信道损耗函数和奖励收益函数为成本的代价函数,以约束节点的攻击效率。将移动Sink节点与移动攻击节点之间的对抗交互行为建模为功率控制Stackelberg模型,通过求解博弈均衡解,给出节点移动位置下的最佳功率。MATLAB仿真结果表明,相比未引入成本代价函数的其他博弈功率控制方案,该方案能更有效地抑制移动攻击节点的干扰能力,同时提高移动k节点抵御干扰攻击的性能。 展开更多
关键词 工业无线传感器网络 STACKELBERG博弈 成本代价函数 干扰攻击 移动攻击节点
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基于环结构的无线传感器网络基站位置隐私保护路由协议
12
作者 黄舒琳 章志明 杨伟 《计算机工程》 北大核心 2025年第4期198-207,共10页
为了加强无线传感器网络(WSN)中的基站(BS)位置隐私保护强度,同时解决现有位置隐私保护方案存在的网络能量消耗不平衡问题,提出一种基于环结构的BS位置隐私保护路由协议(RBRP)。RBRP通过建立多环结构的网络拓扑模型并设计基于环结构的... 为了加强无线传感器网络(WSN)中的基站(BS)位置隐私保护强度,同时解决现有位置隐私保护方案存在的网络能量消耗不平衡问题,提出一种基于环结构的BS位置隐私保护路由协议(RBRP)。RBRP通过建立多环结构的网络拓扑模型并设计基于环结构的数据路由,以解决能量不平衡的问题,延长网络寿命。同时,该协议在网络中注入假基站(FBS),在网络中远离BS的位置产生流量通信,从而干扰攻击者通过流量分析来确定BS位置。实验结果表明,与现有方案相比,RBRP不仅能够提高WSN中BS的位置隐私性,在源节点与BS处于同环或相邻环时其传输时延也能占据优势,还可以有效平衡能量消耗,延长网络生命周期。 展开更多
关键词 无线传感器网络 位置隐私 假基站 环结构 隐私保护
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无线传感器网络优质虚拟骨干的构建算法
13
作者 黄金河 梁家荣 黎昌珍 《计算机工程与科学》 北大核心 2025年第7期1181-1192,共12页
无线传感器网络的虚拟骨干由承担网络的计算和路由任务的节点组成,其能耗效率是整个网络寿命的关键。无线传感器网络的长寿命容错虚拟骨干构建问题,可以抽象成加权无向图中的加权连通坡面划分问题,这是一个NP-Hard问题。提出一种考虑寿... 无线传感器网络的虚拟骨干由承担网络的计算和路由任务的节点组成,其能耗效率是整个网络寿命的关键。无线传感器网络的长寿命容错虚拟骨干构建问题,可以抽象成加权无向图中的加权连通坡面划分问题,这是一个NP-Hard问题。提出一种考虑寿命的容错虚拟骨干构建算法,它包括2个子算法:子算法1采用贪婪策略选取能量较大的节点来构建多个不相交的连通控制集,基于睡眠唤醒机制将虚拟骨干节点电池的使用效率最大化;子算法2采用伪不相交连通控制集技术选取寿命较长的节点更新子算法1获得的虚拟骨干,构建新的长寿命容错虚拟骨干。仿真结果表明,在虚拟骨干的寿命和连通控制集的数量方面,所提算法的性能优于其他对比算法。 展开更多
关键词 无线传感器网络 虚拟骨干 加权连通坡面划分 节点能量
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一种基于无线传感器网络的猪舍环境数据融合算法 被引量:1
14
作者 刘志豪 荣丽红 +2 位作者 李娟 徐文龙 仝志民 《青岛农业大学学报(自然科学版)》 2025年第1期65-71,78,共8页
在智能化养殖背景下,针对猪舍环境数据融合精度不高的问题,提出了一种基于无线传感器网络的新型数据融合算法。首先对猪舍环境数据进行卡尔曼滤波估计,然后将估计值和测量值发送到头节点进行一致性分析和加权数据融合,最后将头节点的集... 在智能化养殖背景下,针对猪舍环境数据融合精度不高的问题,提出了一种基于无线传感器网络的新型数据融合算法。首先对猪舍环境数据进行卡尔曼滤波估计,然后将估计值和测量值发送到头节点进行一致性分析和加权数据融合,最后将头节点的集群数据融合值发送给汇聚节点,并基于一致性分析,在汇聚节点上对不同头节点的集群数据融合值进行加权数据融合。通过实例试验验证,该算法能在保证猪舍环境湿度测量精度的前提下,利用自适应多速率测量模式减少无线湿度传感器的数据传输量和能量消耗。 展开更多
关键词 猪舍环境湿度 无线传感器网络 多速率测量 数据融合
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一种无线传感器网络冗余节点定位方法
15
作者 王梦晓 刘学军 朱林 《传感技术学报》 北大核心 2025年第2期340-347,共8页
由于传统的无线传感器网络冗余节点识别方法忽略了节点的方向性,单纯依靠拓扑结构的关联规则进行节点定位,存在节点定位误差较大、节点识别精度较低的问题,提出基于TOPSIS算法的无线传感器网络冗余节点定位方法。该算法首先建立网络节... 由于传统的无线传感器网络冗余节点识别方法忽略了节点的方向性,单纯依靠拓扑结构的关联规则进行节点定位,存在节点定位误差较大、节点识别精度较低的问题,提出基于TOPSIS算法的无线传感器网络冗余节点定位方法。该算法首先建立网络节点的方向虚拟坐标,通过拓扑保留图确定所有节点在图中的坐标;其次建立无线传感器网络冗余节点判断指标体系;最后利用TOPSIS算法判断节点冗余度,确定节点在拓扑保留图中的位置,完成无线传感网络中冗余节点定位方法的设计。仿真分析表明,应用所提方法对无线传感网络中冗余节点进行识别的逼近度最高为0.98,冗余节点定位准确率为95%,真阳性率为98%,假阳性率为2%,说明所提方法对于网络冗余节点的识别精度较高,识别效果较好。 展开更多
关键词 无线传感器网络 冗余节点定位 TOPSIS算法 拓扑保留图 节点冗余度
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动态无线传感器网络抑制病毒传播SEIHRD模型
16
作者 马洪强 范宏 黄基诞 《东华大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第4期203-209,共7页
研究了一类无线传感器网络(wireless sensor networks,WSN)的病毒传播模型,将病毒传播动力学SIRD模型与预防和抑制策略相结合,提出了改进的无线传感器网络病毒传播SEIHRD模型,通过两步控制病毒传播策略,给出不同传播阶段的病毒抑制措施... 研究了一类无线传感器网络(wireless sensor networks,WSN)的病毒传播模型,将病毒传播动力学SIRD模型与预防和抑制策略相结合,提出了改进的无线传感器网络病毒传播SEIHRD模型,通过两步控制病毒传播策略,给出不同传播阶段的病毒抑制措施,并通过易感节点稳定占比来说明策略对延缓病毒传播的有效性。应用下一代矩阵法计算了模型的基本再生数,验证了节点感染率损耗可以提高无线传感器网络性能,分析了有病平衡点局部稳定性条件。仿真结果验证了理论分析的正确性,表明通过动态调节参数可以有效控制病毒在无线传感器网络中的传播。 展开更多
关键词 无线传感器网络 病毒传播模型 基本再生数 动态演化 Hurwitz判据 下一代矩阵法
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药品库温度监测中分层分簇无线传感器网络实时数据融合策略研究
17
作者 朱本科 高丙朋 蔡鑫 《中国测试》 北大核心 2025年第8期182-192,共11页
针对药品库中上层空间温度分布不均匀、环境温度信息采集中单传感器传输数据误差大、可靠性低可能导致实时监测效果不佳的问题,提出一种分层分簇无线传感器网络实时融合策略。该策略分为三层,其中在底层,利用改进的无迹卡尔曼滤波器对... 针对药品库中上层空间温度分布不均匀、环境温度信息采集中单传感器传输数据误差大、可靠性低可能导致实时监测效果不佳的问题,提出一种分层分簇无线传感器网络实时融合策略。该策略分为三层,其中在底层,利用改进的无迹卡尔曼滤波器对传感器采集的温度数据进行预处理;在中间层,每个簇头作为一个局部融合中心,通过并行快速对角阵权系数协方差交叉融合算法(PFDCI)对预处理的数据进行融合;在顶层的全局融合中心提出一种融合卷积神经网络和多策略天鹰算法优化改进极限学习机的网络结构处理局部融合数据,实现对药品库内环境温度的精准监测。仿真结果表明,该策略的局部融合算法与全局融合算法对测试样本的均方根误差、平均绝对误差和平均绝对百分比误差分别为0.026℃、0.020℃、0.11%和0.016℃、0.013℃、0.07%,完全满足现场测量需求。经验证,该融合策略在保证数据融合的稳定性和准确性的同时,减少了外部干扰,提高了药品库环境温度监测的精确度。 展开更多
关键词 药品库 温度监测 无线传感器网络 数据融合 无迹卡尔曼滤波 极限学习机
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融合GAN和混沌映射的无线传感器网络高维数据隐藏方法
18
作者 卢琼 李军 《传感技术学报》 北大核心 2025年第5期894-899,共6页
无线传感器网络高维数据中包含大量重要信息,为保证无线传感器网络高维数据安全,提出了融合生成对抗网络(GAN)和混沌映射的无线传感器网络高维数据隐藏方法。将GAN模型优化为三层网络复合残差结构,提取高维数据特征。采用混沌映射法对... 无线传感器网络高维数据中包含大量重要信息,为保证无线传感器网络高维数据安全,提出了融合生成对抗网络(GAN)和混沌映射的无线传感器网络高维数据隐藏方法。将GAN模型优化为三层网络复合残差结构,提取高维数据特征。采用混沌映射法对提取的每个特征进行置换和编码,得到隐藏的编码数据。应用逆混沌映射还原全部操作,获得密文隐藏函数,实现网络高维数据隐藏。测试结果证明:所提方法隐藏和解密无线传感器网络高维数据的时延较低,分别为24 ms和36 ms;隐藏解密后数据信息熵达到1171,最高攻击成功次数为5次,提升了数据隐藏效果,可保证无线传感器网络高维数据的安全。 展开更多
关键词 无线传感器网络 高维数据隐藏 生成对抗网络 负荷残差 混沌映射
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多条节点时间同步约束下无线传感器网络拓扑优化
19
作者 李亚韫 史磊 《传感技术学报》 北大核心 2025年第8期1476-1481,共6页
由于无线传感器网络中的节点数量和覆盖范围有限,数据传输采用多跳路由,导致传输延迟、能量消耗和数据丢失。当前的节点拓扑优化方法以能耗为约束条件,忽略了时间约束因素,导致优化过程存在弊端。提出多条节点时间同步约束下的无线传感... 由于无线传感器网络中的节点数量和覆盖范围有限,数据传输采用多跳路由,导致传输延迟、能量消耗和数据丢失。当前的节点拓扑优化方法以能耗为约束条件,忽略了时间约束因素,导致优化过程存在弊端。提出多条节点时间同步约束下的无线传感器网络拓扑优化方法。计算节点能耗情况及传输可靠度,明确可靠度与时间阈值间关系,根据节点度建立通信范围约束条件,去除噪声信号干扰。建立网络节点软硬件时钟模型,通过控制时钟系统达到多条节点时间同步约束条件,校准时钟误差,利用时钟漂移和偏移约束计算平均损失函数最优解,完成网络拓扑结构的优化。经仿真证明,所提方法的节点覆盖度保持在0.85以上,且连通性为1.0。 展开更多
关键词 无线传感器网络 网络拓扑优化 时间同步约束 结构优化
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基于特征增强的无线传感器网络日志异常检测
20
作者 赵丛丛 王奔 +2 位作者 庄友淳 李乾 张翼英 《传感技术学报》 北大核心 2025年第9期1704-1710,共7页
无线传感器网络(WSN)日志的数据结构非常复杂,然而,现有的数据预处理方法常会导致特征维度的增加,在减少噪声数据过程中不可避免地丢失部分重要信息。因此提出了一种基于特征增强的日志异常检测方法。首先,基于hypersphere构建Transfor... 无线传感器网络(WSN)日志的数据结构非常复杂,然而,现有的数据预处理方法常会导致特征维度的增加,在减少噪声数据过程中不可避免地丢失部分重要信息。因此提出了一种基于特征增强的日志异常检测方法。首先,基于hypersphere构建Transformer模型,使用Bert提取语义特征表示对数序列。其次,通过对网络日志样本进行特征压缩和特征重建,使用了改进的条件变分自编码器,解决日志数据类别不平衡导致的检测结果偏向多数类问题。网络行为的日志特征之间往往具备潜在时间与空间关系,设计了一种双通道异常检测模型,Inception-CNN模型专注于提取日志数据集中的最相关特征,来提高准确性,双向门控循环单元(BiGRU)捕获数据之间的时序关系。实验表明,在公开数据集上的精确度等指标显著优于其他几种异常检测模型。 展开更多
关键词 无线传感器网络 日志异常检测 特征提取 注意力机制
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