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无线传感器网络操作系统中抢占式任务调度策略 被引量:5
1
作者 尹震宇 赵海 +1 位作者 徐久强 王小英 《东北大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第5期652-655,共4页
提出了一种基于优先级的抢占式无线传感器网络操作系统调度策略IS-EDF,并在TinyOS上进行实现.提出的调度策略通过动态调整执行任务的优先级,可以有效地保证重要任务的实时性,改善无线传感器节点在任务负载较重情况下的系统响应性能;在... 提出了一种基于优先级的抢占式无线传感器网络操作系统调度策略IS-EDF,并在TinyOS上进行实现.提出的调度策略通过动态调整执行任务的优先级,可以有效地保证重要任务的实时性,改善无线传感器节点在任务负载较重情况下的系统响应性能;在节点处于轻负载或者空闲情况下,通过将节点带入睡眠状态,保证了无线传感器节点的节能.通过实验和仿真可以得出,提出的任务调度策略,在总能耗增加很少的代价下,可以有效地提高系统在运行负载较重情况下的系统响应性能. 展开更多
关键词 TINYOS EDF算法 抢占式调度 无线传感器网络操作系统
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无线传感器网络操作系统调度策略 被引量:4
2
作者 尹震宇 赵海 +2 位作者 林恺 刘楠 徐久强 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2007年第17期77-79,82,共4页
提出了一种在无线传感器网络操作系统中可以同时针对周期性任务和非周期性任务进行抢占式调度操作的EF-RM调度策略。在无线传感器节点上执行的任务负载较重的情况下,该调度策略可以保证重要任务的优先执行,此外当无线传感器节点空闲时,... 提出了一种在无线传感器网络操作系统中可以同时针对周期性任务和非周期性任务进行抢占式调度操作的EF-RM调度策略。在无线传感器节点上执行的任务负载较重的情况下,该调度策略可以保证重要任务的优先执行,此外当无线传感器节点空闲时,通过将节点带入睡眠状态,实现无线传感器节点的节能。所提出的任务调度策略在TinyOS上进行实现,并通过实验测试得出,在总能耗代价增加较少的情况下可以有效地提高系统在较重负载情况下的响应性能。 展开更多
关键词 TINYOS RM调度策略 无线传感器网络 操作系统
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无线传感器网络操作系统关键技术研究 被引量:9
3
作者 张朋 陈明 +1 位作者 陈亚萍 何鹏举 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2007年第10期23-25,34,共4页
针对无线传感器网络的特点分析了无线传感器网络对操作系统的特殊需求,分析了无线传感器网络操作系统的特点。重点介绍了无线传感器网络操作系统开发过程中的几大关键技术:结构的层次化技术、框架技术、节能型通信模型技术、可裁减构件... 针对无线传感器网络的特点分析了无线传感器网络对操作系统的特殊需求,分析了无线传感器网络操作系统的特点。重点介绍了无线传感器网络操作系统开发过程中的几大关键技术:结构的层次化技术、框架技术、节能型通信模型技术、可裁减构件技术、普适计算模型技术。这些技术已用于西北工业大学的无线传感器网络的开发实践中,并取得了较理想的效果,对更好地开发无线传感器网络操作系统和开发应用软件有很高的参考价值。 展开更多
关键词 无线传感器网络 协议 操作系统 层次化技术 框架技术 节能 普适运算
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无线传感器网络操作系统TinyOS的移植 被引量:9
4
作者 程龙 杨波 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2011年第B10期323-325,共3页
TinyOS系统以其组件结构模型、事件驱动、简易的编程环境等优点成为目前最受关注的无线传感器网络操作系统,而CC2430以其高性能、低成本、低功耗被广泛应用于无线传感器网络节点,但TinyOS不支持CC2430芯片,因此在分析TinyOS基本原理、N... TinyOS系统以其组件结构模型、事件驱动、简易的编程环境等优点成为目前最受关注的无线传感器网络操作系统,而CC2430以其高性能、低成本、低功耗被广泛应用于无线传感器网络节点,但TinyOS不支持CC2430芯片,因此在分析TinyOS基本原理、NesC编程语言实现机制及其编译过程的基础上,介绍了基于CC2430的TinyOS及NesC语言的移植方法,完成了NesC语言、CC2430的Timer组件、Uart组件、ADC组件和RF组件的移植,并测试了各组件的移植效果。在移植的基础上,进行了基于优先级的任务调度机制的改进和星形网的组建。实验测试结果表明,两项扩展应用均已开发成功。 展开更多
关键词 无线传感器网络 TINYOS CC2430 星形网
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基于混杂模式的无线传感器网络操作系统的研究与设计 被引量:1
5
作者 周海鹰 Hou Kun-Mean +3 位作者 左德承 李剑 Christophe de Vaulx 周鹏 《高技术通讯》 CAS CSCD 北大核心 2013年第2期130-138,共9页
针对无线传感器网络系统资源受限与任务多样性的特点,遵循低资源消耗与环境任务自适应的设计思想,提出了一种基于混杂模式的传感器网络专用操作系统微内核架构,进而设计并实现了适用于资源受限的复杂环境的混合嵌入式实时操作系统(HEROS... 针对无线传感器网络系统资源受限与任务多样性的特点,遵循低资源消耗与环境任务自适应的设计思想,提出了一种基于混杂模式的传感器网络专用操作系统微内核架构,进而设计并实现了适用于资源受限的复杂环境的混合嵌入式实时操作系统(HEROS)。此微内核架构在体系结构上采用"任务-线程-动作"的模块化设计思想,在运行模式上采用事件驱动结合实时多任务模式,在通信方式上采用基于元组的轻量级In/Out元语技术以及资源复用技术。根据环境感知任务的不同,内核可以被选配为事件驱动、实时多任务以及混杂三种不同工作模式。应用实测与对比分析显示,此内核具有低资源需求,满足实时性调度,可支持单任务应用至实时多任务系统。 展开更多
关键词 无线传感器网络(WSN) 操作系统微内核 事件驱动 实时多任务 元组
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无线传感器网络操作系统调度策略研究 被引量:1
6
作者 罗钧 吴志 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2009年第1期162-164,共3页
针对无线传感器网络的特点,分析了无线传感器网络对于任务调度的特殊需求,提出了一种基于反馈控制的动态集成调度算法。该算法将简单反馈控制与任务准入/回归控制、可达/夭折等策略相结合,设计了新的动态调度框架。该框架适用于对任务... 针对无线传感器网络的特点,分析了无线传感器网络对于任务调度的特殊需求,提出了一种基于反馈控制的动态集成调度算法。该算法将简单反馈控制与任务准入/回归控制、可达/夭折等策略相结合,设计了新的动态调度框架。该框架适用于对任务的多种特征参数的综合。最后从截止期错失率、对关键任务的优先执行能力和CPU有效利用率三个方面分析了算法的性能。实验结果表明,该算法在无线传感器网络环境下与最早截止期优先和固定优先级算法相比具有更好的性能。 展开更多
关键词 无线传感器网络 任务调度 反馈控制 截止期错失率
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无线传感器网络操作系统应用升级设计
7
作者 张骏 杨挺 汪文勇 《电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第S3期1420-1422,1426,共4页
多数嵌入式环境的操作系统、系统库和在系统之上运行的应用程序等软件环境构成一个映像。对这样的系统进行升级就需要对整个系统进行升级,因此升级的能量消耗很高,不适合目前无线传感器网络的应用。该文基于高度模块化设计思想,采用可... 多数嵌入式环境的操作系统、系统库和在系统之上运行的应用程序等软件环境构成一个映像。对这样的系统进行升级就需要对整个系统进行升级,因此升级的能量消耗很高,不适合目前无线传感器网络的应用。该文基于高度模块化设计思想,采用可重用模块构造可升级操作系统。阐述了可支持动态升级模块的模块头和模块句柄的结构设计与实现,以及模块与内核、模块间功能调用和消息通信机制的设计。模块注册函数实现了模块的加载、卸载和升级能力,并对本系统的在线加载、卸载和升级功能进行了实验验证。 展开更多
关键词 无线传感器网络 操作系统 在线升级 模块化 模块注册 消息通信
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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
8
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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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
9
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
10
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
11
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
12
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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面向无线传感器网络应用的嵌入式操作系统综述 被引量:14
13
作者 王漫 何宁 +2 位作者 裴俊 冯改玲 刘海涛 《计算机应用与软件》 CSCD 北大核心 2007年第6期44-48,共5页
相比一般的嵌入式系统,无线传感器网络节点对操作系统的体积大小?能量利用率?节点相互间通信以及可重配置?可靠性和适应性等方面提出了更高的要求。由于这些特点,针对无线传感器网络节点也出现了各种各样的操作系统。阐述了无线传感器... 相比一般的嵌入式系统,无线传感器网络节点对操作系统的体积大小?能量利用率?节点相互间通信以及可重配置?可靠性和适应性等方面提出了更高的要求。由于这些特点,针对无线传感器网络节点也出现了各种各样的操作系统。阐述了无线传感器网络的特点及其对操作系统的要求,并介绍了当前无线传感器网络领域所应用的几种操作系统,提出了零操作系统的概念,也对传感器网络操作系统的版权进行了一些讨论,最后对传感器网络操作系统当前现状及发展作了总结。 展开更多
关键词 无线传感器网络 嵌入式操作系统 综述
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基于TinyOS操作系统的无线传感器网络自组网研究 被引量:6
14
作者 张侃侃 刘晔 +3 位作者 艾斯喀尔.喀迪尔 陈敬后 束秀梅 陈江波 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2007年第6期1349-1352,共4页
介绍了一种实用的无线传感器网络自组网的实现方法.以无线传感器的研究背景和应用方向为出发点,为实现随机分布的节点之间可以自由通信并发送数据到基栈的功能,通过对TinyOS操作系统,编程语言特点以及软件系统结构的研究,建立其自组网... 介绍了一种实用的无线传感器网络自组网的实现方法.以无线传感器的研究背景和应用方向为出发点,为实现随机分布的节点之间可以自由通信并发送数据到基栈的功能,通过对TinyOS操作系统,编程语言特点以及软件系统结构的研究,建立其自组网的设计方案,并给出在硬件平台上实现自组网的实验结果.实验结果验证了算法的可行性. 展开更多
关键词 无线传感器网络 自组网 Ad HOC TINYOS 簇头
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无线传感器网络节点操作系统的移植 被引量:10
15
作者 朱肖肖 姚明海 +1 位作者 李海红 蒋勇 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2008年第7期75-78,共4页
重点研究了无线传感器网络(W SNs)中的嵌入式操作系统TinyOS,包括其事件驱动机制、调度策略和能量管理机制等。在深入研究基于组件架构的TinyOS的基础上,设计了将TinyOS应用到其他微处理器的移植方案,提出了硬件描述层组件的设计基本原... 重点研究了无线传感器网络(W SNs)中的嵌入式操作系统TinyOS,包括其事件驱动机制、调度策略和能量管理机制等。在深入研究基于组件架构的TinyOS的基础上,设计了将TinyOS应用到其他微处理器的移植方案,提出了硬件描述层组件的设计基本原则,实现了TinyOS在LPC2136FBD64芯片上的移植。 展开更多
关键词 无线传感器网络 TinyOS移植
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无线传感器网络节点操作系统研究 被引量:12
16
作者 李晶 王福豹 +1 位作者 段渭军 王建刚 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2006年第8期28-30,共3页
无线传感器网络是一种全新的信息获取和处理技术,能够实时监测、感知和采集各种环境或监测对象的信息,而网络节点上的嵌入式操作系统是其大多数应用的基础。在综合分析大量无线传感器网络体系结构的技术文献和最新研究结果的基础上,提... 无线传感器网络是一种全新的信息获取和处理技术,能够实时监测、感知和采集各种环境或监测对象的信息,而网络节点上的嵌入式操作系统是其大多数应用的基础。在综合分析大量无线传感器网络体系结构的技术文献和最新研究结果的基础上,提出了无线传感器网络嵌入式操作系统的设计目标,对通用的多任务操作系统μC/OS-II和事件驱动的操作系统TinyOS进行了对比分析,指出TinyOS在一些应用中的局限性及拓展。 展开更多
关键词 无线传感器网络 嵌入式操作系统 TINYOS ΜC/OS-II
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空间站太阳翼振动测量中的无线传感器网络系统 被引量:2
17
作者 郎燕 梁鹤 +4 位作者 牛和明 张国琪 张锦江 郭朝礼 李林 《中国空间科学技术(中英文)》 CSCD 北大核心 2024年第6期108-121,共14页
基于中国空间站太阳翼挠性振动测量和动力学参数辨识需求,中国首次在轨成功应用了无线加速度计传感器网络。首先介绍了天和核心舱、问天实验舱上的无线传感器网络架构设计,然后针对挠性辨识多源数据融合需求,提出基于无线时延自主寻优... 基于中国空间站太阳翼挠性振动测量和动力学参数辨识需求,中国首次在轨成功应用了无线加速度计传感器网络。首先介绍了天和核心舱、问天实验舱上的无线传感器网络架构设计,然后针对挠性辨识多源数据融合需求,提出基于无线时延自主寻优补偿的应答式TCP/IP校时策略和基于无线基准节点的广播式UDP校时策略。针对无线节点通信链路可能被太阳翼阵面遮挡而造成的测量中断问题,提出基于中继代传的自主无线网络拓扑动态管理策略,实现了振动测量数据的高可靠传输。总结了天和舱、问天舱无线加速度计传感器网络在轨应用情况,通过飞行实测数据证明实现了TCP/IP模式下校时精度优于20 ms、UDP模式下校时精度优于70 ms的时间同步能力;以太阳翼180°转角下的主动激振工况实测数据评估了无线网络的高可靠采集能力,满足太阳翼模态辨识要求。最后基于空间站太阳翼振动测量飞行试验情况,对未来无线传感器网络的在轨广泛应用提出了几点启示。 展开更多
关键词 无线传感器网络 时间同步 网络拓扑 空间站 振动测量
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无线网络传感器及其微型操作系统的研究 被引量:11
18
作者 王万里 郑扣根 +1 位作者 姚翔 吴朝晖 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2005年第9期39-42,共4页
首先分析了无线网络传感器的基本特性,设计了无线网络传感器硬件平台ZUSensor;然后提出了架构在ZUSensor上的微型操作系统ZUOS的基本设计要求;最后总结了微型操作系统ZUOS的基本实现方法,并重点分析了ZUOS的组件模型和通信协议。
关键词 普适计算 无线网络传感器 微型操作系统
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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
19
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
20
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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