面向服务的无线传感器网络设计与实现

来源 :CWSN’2009第三届中国传感器网络学术会议 | 被引量 : 0次 | 上传用户:fengyes888
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无线传感器网络与Internet的集成互联是无线传感器网络应用必须解决的关键问题之一。鉴于面向服务架构(SOA)在异构系统整合及应用系统集成方面的重要指导价值,本文提出了基于SOA的无线传感器网络系统框架(SOWSNF),实现了无线传感器网络与Internet之间的集成,提高了传感器网络的重用性、灵活性和可扩展性。详细论述了框架中注册/查询服务和基于服务总线Mule的资源创建管理服务和资源发布服务集成的设计与实现,该原型系统在西北日光温室环境智能监控应用中取得了良好的效果。
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密钥管理是无线传感器网络安全机制和服务的基石。本文针对无线传感器网络的特点以及相关网内数据处理技术的要求,提出一种新的基于传感器节点标识和临时初始密钥的无线传感器网络密钥管理方案,并利用基于因式分解的困难性,一次广播完成簇密钥的安全分发和更新。与现有典型方案如E&G和LEAP方案相比,具备较低的存储、计算和通信开销以及最优的安全性。
本文针对现有的基于LU矩阵分解密钥管理方案占据存储空间大、安全性能差等缺点,提出了一种异构分簇的无线传感器密钥管理方案。簇内节点利用LU矩阵分解和簇头建立对密钥,簇头汇聚簇内的时密钥后,利用中国剩余定理建立组密钥。通过与其他矩阵管理方案对比分析,该方案在一定程度上提高了安全性能。仿真结果进一步表明,将密钥管理方案运用在分簇协议上是可行的。
采用组件化设计思路保证整个操作系统的可移植性、可裁减性和高配置性,方便应用跨平台。本文针对无线传感网络的特点,提出了一种操作系统组件化设计方法,在保证系统的较高性能的同时,通过设计硬件模块抽象层等来屏蔽上层模块与下层硬件相关部分的关联性,并在相关的硬件平台上完成了操作系统原型的移植工作,使无线传感器网络的应用可在此操作系统原型上快速实现。通过性能测试表明,经过组件化设计的系统开发效率提高,同时,整
定位是无线传感器网络的重要问题。在网络各向异性的情况下用已经提出的绝大部分定位算法往往会出现较大的误差甚至错误。为了更精确地定位各向异性和复杂地理环境情况下所造成的累积误差,本文提出了分布式多雏度分析(MDS)方法。利用MDS和坐标统一技术实现恢复相邻节点坐标。用估计的锚节点坐标和实际坐标作比较,然后把估计的坐标统一到实际坐标,其余节点也相应地恢复。仿真结果说明我们的算法在各向异性的网络和复杂的地
在无线传感器网络(Wireless Sensor Network,简称WSN)中现有的定位算法主要可以划分为基于测距的和无测距的两大类。多数基于测距的定位算法都根据接收信号的强度指示RSSI来估计发送者和接受者之间的距离。本文进行了大量的实验测试,根据实验结果所得到的RSSI衰减模型,实现了一种特定环境下的基于RSSI的无线传感器网络定位系统。对RSSI均值和距离进行曲线拟合得到高斯模型,运用该模
本文提出了一种近场宽带声源定位算法新模型,该模型同时考虑声源信号的幅度与相位信息,并用最大似然估计方法进行目标定位。仿真与半消声室实验证明在近场的条件下,该算法模型比仅利用相位或能量的定位算法具有更优的方位估计性能。
本研究使用超声波传感器和扩展卡尔曼滤波对无线传感器网络中的移动单目标进行定位跟踪。节点嵌入式应用程序采用TinyOS/nesC[1]编程实现,采用Labview进行应用层开发。为了优化网络的能耗以延长网络寿命,提出了一种综合考虑目标跟踪精度和节点剩余能量的任务节点选择策略,并基于现有的目标跟踪平台进行了验证,通过人作为移动目标在监测区域进行跟踪测试,实验结果验证了在一定精度范围内,该任务节点选择策
本文针对簇内成员的观测半径,研究了簇内区域的可靠观测。通过研究节点睡眠/工作的最小覆盖拓扑结构,提出支持可靠观测的可靠覆盖方案。利用具有冗余特性的1-损毁-最小覆盖拓扑结构容忍少量节点失效行为;利用集中管理的簇头快速处理并替换失效覆盖,始终维持可靠观测性质。理论推导该方案的工作轮数,实验研究影响工作效率的若干因素。
准确地刻画设备携带者的移动模式对无线自组织网络仿真非常重要,但已有的移动模型并没有很好地再现用户的真实移动。用户的相时位置移动与人类的社会交往需求紧密相关,社会网络相关研究表明人类的社会交往与人的社会属性呈同配或异配关系。本文从用户社会属性与用户相对位置移动之间的内在联系出发,量化用户的社会属性,进而生成可描迷人类相互移动关系的吸引子矩阵,以此指导无线自组织网络中用户的移动模型建模,从而提出一种基
无线多媒体传感器网络中存在多种类型的传感器节点,如音频、视频、图像、温度、湿度等,因此需要协作体系结构模型来指导多种异构节点共存情况下的协作任务处理。本文首先描述了无线多媒体传感器网络协作的基本内容和体系结构;而后借鉴Agent的BDO模型建立无线多媒体传感器节点的Agent模型,给出了数值传感器节点和图像传感器节点的Agent语义描述;接着基于多Agent理论构建无线多媒体传感器网络协作体系结构