传感器网络节点数目算法的比较研究
面向传感器网络的节点安全聚类成簇算法研究
刘虹 ： 向传 感器 网络 的节点 安 全聚类 成 簇算 法研 究 面
・ ９・ ９
继续 向他们 的邻 节点 （ 包 括根 节点 ） 送 兴趣 消息 ， 同前 一 过程 ， 首 邻节 点记 录他们 的邻 节 点 Ｉ 作 不 发 如 簇 Ｄ（ 为邻节 点 的直接 子节 点 ） 以此 继续 ， 到最后 向外 的发 出兴 趣 消息 节 点在 经 过 一定 时 间 没有 得 到 响应 ； ， 直 最 后 ， 内各节 点把 检测 的到 节点 向其 双 亲 节点 传 送 ， 亲节 点 不 会 立 即 将 数 据 向其 上 层 节 点 发 出 ， 是将 簇 双 而
近年来 ， 随着传感器技术、 嵌入式技术以及低功耗无线通信技术的发展， 无线传感器网络在环境监测、 建 筑物 结构健 康监测 、 工业 智能 控制 、 战场 监视 以及交 通 流量 监测 等诸 多方 面 的应用 更加 广 泛 Ｊ 。将 网络 划分成若干个簇 ， 每个簇 由一个簇首和若干成员节点组成 ， 实现层次化管理的分簇路 由技术 已经应用在动 态 和 自组织 网络 中。传感 器 网络成簇 算法 要考虑 的 重要 内容 是使 节 点更 加 安全 。簇 首选 举 、 的形 成 、 簇 簇 内路 由和簇 间通信是 成簇 算法 的 主要 内容 。 由于传 感 器 网 络在 物 理 上 的不 安 全性 ， 正常 节 点 很容 易 被 占 领而变为恶意节点。为了阻止恶意节点的破坏性行为给系统带来 的不利影响 ， 考虑在传感器网络成簇阶 段进行恶意节点的识别和剔除 ， 有助于从根本上解决无线传感器网络的节点欺骗和虚假信息问题 。 Ｊ 为此 ， 以解决传感器网络节点安全为研究 目的， 以优化的聚类成簇算法为手段 。在算法设计过程 中考 虑面向传感器网络的节点安全 聚类成簇算法， 借鉴随机密钥 预分配模型的思想， 采取 有效 的密钥管理技 术 ， 只有拥有 合法对 偶 密钥 的邻居节 点 之间才 可 以进行 通 信 和定位 。同时 ， 令 利用 节 点定 位技 术对 恶 意节 点进 行定 位 ， 当节点 发现 不具有 合法 密钥 的节点 试 图连接 网络 时 ， 味着 有 恶 意节 点 入 侵 ， 意 由发 现该 情 况 的节点向网络中其余节点广播一条报警消息通知 网络， 将恶意节点加入黑名单。在算法 的设计过程 中加 强对 簇 头攻击 的 防范 ， 旦检测 到簇 头正 在 遭 受攻 击 ， 基 站就 强 制 开始 新 一 轮 的重 新 分 簇 ， 一 则 重新 选 举 各 簇簇 头 ， 免簇 头被攻 陷所 带来 的 巨大损失 ， 避 阻止 恶 意节点对 网络 造成 进一步 的破 坏 。
基于改进的RSSI无线传感器网络节点定位算法研究
关 键词 ：无线 传感 器 网络 ； 节点 定位 ； 收信 号强度 ； 心定 位 算法 接 质
中图分类 号 ：Ｔ ３ ３ Ｐ ９ 文献 标志 码 ：Ａ 文章 编号 ：１ ０ － ６ ５ ２ １ ） ５ １ ６ ＇３ ０ １３ ９ （ ０ ２ ０ —８ ７ ０
ｄ ｉ１ ． ９ ９ ｊｉ ｎ １ ０ —６ ５ ２ １ ．５ ０ １ ｏ ：０ ３ ６ ／ ．ｓ ．０ １３ ９ ．０ ２ ０ ．７ ｓ
ห้องสมุดไป่ตู้
ｒｔ ｍ ｅ ｇ ｔ．Ｌ ｓｌ ｔ ｓ ｄ ｃ ｎ ｒ ｉ ｏ ａｉａｉ ｎ ａ ｇ ｒｔｍ ａｃ ｕ ｔ ｈ ｏ ｅ ｌ ｃ ｔ ｎ ａ ｄ ｏ ｔｉｅ ｏ ｅ ｅ ａ ｔ ｏ ａｉｎ ｉ ｈ ｗ ｉｈ ｓ ａ ｔ ｙ，ｉ ｕ ｅ ｅ ｔ ｄ ｌｃ ｌ ｔ ｌｏ ｉ ｏ ｚ ｏ ｈ ｔ ｃ Ｉａ ａｅ ｔ ｅ ｎ ｄ ｏ ａｉ ｎ ｂ ａｎ ｄ ｎ ｄ ｘ ｃ ｃ ｔ ． ｏ ｏ ｌ ｏ Ｔ ｅ ｓｍｕ ａｉｎ ｒ ｓ ｈ ｈ ｗ ｔ ａ ．ｔ ｅ￣ ｇ ｒ ｈ ｉ ｒ ｖ ｓｔ ｅ ｎ ｄ ｏ ａｉｎ ａ ｃ ｒ ｃ ｎ ｅ ｕ ｅ ｈ ｏ ａ ｉｎ ｅｒ ｒ ｃ ｍｐ ｒ ｄ ｈ ｉ ｌｔ ｅ ｕ ｓ ｓ ｏ ｈ ｔ ｈ ｔ ｏ ｉ ｍ ｍｐ ｏ ｅ ｈ ｏ ｅ ｌ ｃ ｔ ｃ ｕ ａ ｙ ａ ｄ ｒ ｄ ｃ ｓ ｔ ｅ ｌｃ ｔ ｒ ｏ ａ ｅ ｏ ｌ ｔ ｏ ｏ ｏ
苟 胜 难
（ 山师范 学院 计 算机科 学 学院 ， 川 乐山 ６４０ ） 乐 四 １０４
摘 要 ：研 究无线 传感 器 网络 节 点定位 问题 。接收 信号 强度 值 （ Ｓ Ｉ 直接 影 响无 线传 感 器 网络 节点 定位 准 确 Ｒ Ｓ）
度 ， 有 定位 算法没 有考 虑锚 节点 的 Ｒ Ｓ 消 息 ， 成节 点定位 精度 低 。为 了提 高无 线传 感 器 网络 节 点 的定位 而现 ＳＩ 造 精 度 ， 出 了一 种基 于 Ｒ Ｓ 的 质心 定位算 法 。首先通 过无 线信 号强度 计 算 出节 点 间 Ｒ Ｓ 值 ， 提 ＳＩ ＳＩ 然后 把 Ｒ Ｓ 值 转 ＳＩ
无线传感器网络数据融合技术的研究
第９ 期下
无线传感器 网络数据融合技术的研 究
欧阳春 林 湖南省湘 西州技工学校 湖南 ４６０ １０ ０
【 要 】本 文首 先讨论 无 线传感 器 网络数 据 融合 算法 的设 计原 则和性 能评 估方 法 ，引入 了融合 代价 的概念 ，并强调 无 线传感 器 网 摘 络数据 融合 算 法必须 与 具体 的应用 背景 相结 合 ； 最后 重点讨 论 了几种数 据 融合 的相 关算 法 ：节点 源数据 聚类 方法 、 自适应加 权 融合 算 法 、秩 滤波技 术 、以及基 于 Ｄｓ 据 理论 的融合 算 法 ，然后在 此基 础 上提 出将 秩 滤 波技 术与 自适应 加 权相 结合 的融合 算 法 ，以及将 Ｄ ｓ —证 — 证据理论与 自 适应加权相结合的融合算法，并通过仿真对几种算法进行 了比较结果表明本文算法在容错能力方面占有 明优势 。 【 键词 】 无线传 感 器 网络 数据 冗余 数 据 融合 融合 代价 关
Ｍａ ａｉ ，０ ２ ０８： ２ １ ． ｇｚ ｅ ０ ， （ １ ｎ２ ４ ） １４ ０
【】 Ｃ ｌ ｒＤ，ｓｒｎ Ｄ Ｓｒ ａ ｔ ｖ ０ｖ ｒ ｉｗ ｆＳ ｎ ｏ ２ ｕｌ Ｅ ｔｉ ，ｔｖ ｓａ ａＭ． ｅ ｖｅ ｏ ｅ ｓ ｒ ａ
杂度为 ｌｇ 。因此 ，秩滤波 的总的时间复杂度低 于 （ ＋ｌｇ ） ｏ２ ２ ｏ２
远低于 自适应加权融合算法 。当被剔 除的异 常噪声点较少时，新算法
的时间复杂度会略高于 自 适应加权 融合算法 ；反之，当被剔除的异常
将物理对 象或 者抽象 对象的集合，分组成为多个类 ，其 中每个 类由具 有 相似 性质的对 象组成。无线传感器 网络 中，分布式数据聚类 技术往 往 与数据融合算法结合在一起 。 无线传感 器网络 中，数据源分 布在 网络环 境下，将这些数据采 集 到一个 中心位 置并非最佳选择，其可扩展性不好 ，而且 将数据集中起 来进 行聚类也很难实现。 由于无线传感器 网络只 允许相 邻的传感器节 点之间进行通 信，因此数据分析算法也要 以同样 的方 式进行通信。 目 前，已有的聚类算法主要包括分布式聚类 、数据 流聚类 等。下面将对 常用 的聚类技术进行讨论与分析 。
无线传感器网络中的时空数据处理算法研究
无线传感器网络中的时空数据处理算法研究随着科技的不断发展和进步，无线传感器网络（Wireless Sensor Network，简称WSN）在各个领域得到了广泛的应用，尤其是在环境监测、智能交通、农业等领域。
无线传感器网络由大量的分布式传感器节点组成，这些节点可以感知、采集和传输环境中的各种信息。
然而，由于传感器节点资源有限，如能量、计算能力和存储容量等，如何进行高效的时空数据处理成为了研究的重点。
时空数据处理算法是无线传感器网络中的关键技术之一。
它主要涉及到数据采集、数据传输、数据处理和数据存储等方面。
首先，数据采集是指传感器节点通过感知环境中的各种信息，如温度、湿度、光照等，将这些数据进行采集和传输。
其次，数据传输是指将采集到的数据通过无线通信方式传输到网络中的其他节点或基站。
然后，数据处理是指对传输过来的数据进行处理和分析，提取出有用的信息。
最后，数据存储是指将处理后的数据进行存储，以备后续的查询和分析。
在无线传感器网络中，时空数据处理算法的研究主要包括以下几个方面。
首先，数据压缩算法是时空数据处理的重要组成部分。
由于传感器节点资源有限，需要将采集到的数据进行压缩，减少数据传输的开销。
常用的数据压缩算法包括差值编码、小波变换和矩阵压缩等。
这些算法可以有效地减少数据传输的量，提高网络的能量利用率。
其次，数据融合算法是时空数据处理的核心技术之一。
数据融合是指将来自不同传感器节点的数据进行合并和处理，得到更准确和可靠的信息。
常用的数据融合算法包括加权平均法、最大值法和最小值法等。
这些算法可以提高数据的准确性和可靠性，降低数据传输的开销。
再次，数据聚集算法是时空数据处理的重要手段之一。
数据聚集是指将来自不同传感器节点的数据进行聚合和汇总，减少数据传输的开销。
常用的数据聚集算法包括基于距离的聚集和基于区域的聚集等。
这些算法可以减少数据传输的量，延长网络的生命周期。
最后，数据查询算法是时空数据处理的关键技术之一。
能量优化的无线传感器网络节点路由算法研究
２ ．哈尔滨工业大学 ， 山东 威海 ２ ６ ４ ２ ０ ９ ） 摘要 ： 在 网络节点能量优化的研究中 ， 由于网络节点传 输不均衡 ， 造 成网络能量 的利用率降低 。为了解决无线传感器 网络能
量利用率 问题 ， 提 出了一种迭代优化能量的无线传感器网络节点路由算法。首先针对 网络系统 的节 点能耗问题 ， 采用簇 内
第３ Ｏ 卷 第ｌ Ｏ 期
文章编号 ： １ ０ ０ ６—９ ３ ４ ８ （ ２ ０ １ ３ ） １ ０— ０ ３ ２ ５—０ ４
计
算
机
仿
真
２ ０ １ ３ 年１ ０ 月
能量 优 化 的 无线 传 感 器 网络节 点 路 由算 法 研 究
赵金铃 ， 马 昕 桐
（ １ ．山东 理 工 大 学 计 算 机 科 学 与 技 术 学 院 ， 山东 淄 博 ２ ５ ５ ０ ４ ９ ；
关键 词 ： 无线传感器 网络 ； 能耗优化 ； 分簇 ； 粒子群
中图分类号 ： Ｕ ｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ ｏ ｎ Ｗｉ ｒ ｅ ｌ ｅ ｓ ｓ Ｓ ｅ ｎ ｓ ｏ ｒ Ｎｅ ｔ ｗｏ ｒ ｋ Ｎｏ ｄ ｅ Ｒｏ ｕｔ ｉ ｎ ｇ Ａｌ ｇ ｏ ｒ ｉ ｔ ｈ ｍｓ Ｂａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ Ｅｎｅ ｒ ｇ ｙ Ｏｐｔ ｉ ｍｉ ｚ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ
节点最优能耗迭代优化 的解空间寻优方法 ； 然后利用粒子群进化算 法对簇 头节点 的最 优能耗路径进行 映射 ， 将粒子依据粒
距进行 聚类 ， 对粒子进行权值 映射 ， 并依据粒子聚类度和信息熵对权值进行 修正 ， 再依据粒子 的适应度值对粒子的局部极值 和全局极值进行更新 ； 最后对粒子 的位置和速度进行迭代更新 ， 输出全局最优解作 为簇 节点 的下 一级 跳节点 。仿真结果 表 明， 改 进算法具 有较好 的能量优化能力 ， 降低 了节点能耗 ， 延长了 网络的生命周期。
无线传感器网络节点自定位算法仿真研究
ＫＥ Ｗ ＯＲ Ｓ： ｒｌ ｓｓｎｏ ｅ ｏｋ（ Ｎ） Ｈ ｐ Ｌｃｔ ｎ Ｙ Ｄ Ｗｉ ｅ ｅ ｓｒ ｔ ｒｓ ＷＳ ； ｏ ； ｏａｉ ｅｓ ｎｗ ｏ
ｓ ｔ ｔ ｓ ｎ Ｓ Ｉｒｎ ｎ ｅｈ ｉｕ ，ｉ ｐｏｅｐｓ ｉ ｉｇａｃｒｃ ｎ ｘ ａｄｔｅｓｏｅｗｔ ｕ ｎｒ ｓ ｇ ｔ ｔ ｉｉ ｄ Ｒ Ｓ ａｇ ｇｔ ｎ ｅ ｍ ｒｖ ｏｉｏ ｎ ｃｕａｙａｄ ｅｐｎ ｈ ｃｐ ｉ ｏｔｉｃｅ ｉ ｈ ａｓ ｃ ａ ｉ ｃ ｑ ｔｎ ｈ ａｎ ｅ
摘要 ： 研究无 线传感器 网络节点 自定位问题 ， 由于传感 器节点 固定 能量有 限， 给识 别定位一路 带来 困难 。针 对无线传感 器 中， 节点定位误差较大 ， 精确度不高等问题缺陷， 出了 一 提 种跳数 和 Ｒ Ｓ 测距技术 的 Ｄ Ｈ ｐ ＳＩ Ｖ— ｏ 定位算法 ， 可有效利用 每跳 的统计信息并结合 Ｒ Ｓ 测距技术 ， 不增加传感器节点的硬件开销的基础上有效 提高定位精度和扩大定位 范围。仿真结 ＳＩ 在 果表 明， 改进算法在不同的节点 比例和节点数的情 况下 ， 定位误差小和定位 范围广等性能 ， 与原始 的 Ｄ Ｈ ｐ Ｖ— ｏ 定位 算法相 比定位误差明显减小 ， 明显提高 。表明算法是一种 高效节能 的定位算法。 精度
ＪＡＮＧ Ｘｉｏ—ｉ Ｓ ｈ Ｉ ａ ｉ ＵＮ Ｚ ｉ ｅ，
（ ｈｎ ｏｇＶ ｃｔｎｌ ｏｌ ｅＯ ｄｓ ｙ Ｚｂ ｈ ｎｏ ｇ ５ ４ ４ Ｃ ｉ ） Ｓ ａｄｎ ｏａｏ ａ Ｃ ｌ ｇ ｆｎ ｕｔ ， ｉｏＳ ａｄｎ ６ １ ， ｈｎ ｉ ａ Ｉ ｒ ２ ａ
ＡＢＳ ＡＣＴ ： ｔ ｄ ｈ ｅｆ ｏ ａｉａｉｎ ｐ ｏ ｌ ｍ ｆ ｒ ｌｓ ｅ ｓ ｒｎ ｔ ｒ ｏ ｅ ｎ ｗ ｒｌｓ ｅ ｓ ｒｎ ｔ ｒ ｓ ｈ ＴＲ Ｓ ｕ ｙ ｔ ｅ ｓ ｌ —ｌｃ ｌ ｔ ｒ ｂ ｅ ｏ ｅｅ ｓｓ ｎ ｏ ｅｗｏｋ ｎ ｄ ．Ｉ ｉ ｅ ｓｓ ｎ ｏ ｅｗｏ ｋ ，ｔｅ ｚ ｏ ｗｉ ｅ ｎ ｄ ｏ ａｉａｉｎ ｅｒ ｒ ｒ ａ ｇ ａ ｄ ｐ ｅ ｉｉｎ ｉ ｎ ｔｈ ｇ ．Ａ ｈ ｐ ａ ｄ ＲＳ Ｉｂ ｓ ｄ ｒｎ ｉ ｇ ｔ ｃ ｎ ｌｇ ，Ｄ —Ｈｏ ｏ ｏ ｅ ｌｃ ｌ ｔ ｒｏｓ ａ ｅｌ ｎ ｒ ｃｓｏ ｓ ｏ ｉ ｈ ｚ ｏ ｒ ｏ ｎ Ｓ ａ ｅ ａ ｇｎ ｅ ｈ ｏｏ ｙ Ｖ ｐ ｌ・
无线传感器网络中任务调度算法的研究
（） ５ 任务 的相 对截 止期等 于它 的周期 。 首先 定义 几 个 符 号 ， （）是 任 务 ㈠ ， ， Ｗｉｔ … 在初始 间隔 ［ ，］ ０ ｔ总共 工作 的数量 。
‘ ｆ ｆ
理后 发送 给 基 站 或 者 数 据 中 心 。具 体 的 网络 体 系
结构 如 图 １ 示 。 所
Ｉ ｉ ＯＣ ｓｒ ｅ ｄ Ｓｋ ｎ ｌｔ ａｎ ｅ ｕｅ ｈ ｄ ｏ
ｏ ｅ ｓ ｒ ｏ ｅ Ｓｎｏ ｄ ｎ
图 １ 网络体系结构
维普资讯
１ 期
徐维涛 ， ： 等 无线传感器 网络 中任务调度算法的研究
１７ ０
接 收器节点 ， 然后接 收器 节 点把 数 据进 一 步 融合 处
尽可 能的完成 被分配 的任务是 非常必 要 的¨ ｊ 。
提 出了一种 能够合理 调度 上述 任 务 的调 度 算法 ， 能
够 很好 的减少 任务传 输 的延迟 时 间 ， 通过 实 例计 算
证 明该算 法 的有 效性 。
１ 无线传感器网络的体系结构
无线传 感 器 网络 由传 感 器 器 节 点 、 头 节点 、 簇 接 收器节 点 、 站 等 几 部 分 组 成 ， 感 器 节 点 负 责 基 传 感 知周 围环 境 的发 生 事 件 ， 以及 采集 数 据信 息 ， 并
且 立 即把 数 据 传 送 给 它 的 簇 头 节 点 。簇 头 节 点把
本 文 中我们 考 虑这 样一 个 问题 ： 在传 感 器 网络
中， 由很 多传 感 器 节 点 构 成 ， 个 传 感 器 节 点 被 分 每 配一个任 务 ， 感 器 节 点 属 于 某 簇 头 的成 员 节 点 ， 传 节点任务 有独立 的周 期 、 行 时 间、 止期 ， 务 之 运 截 任
无线传感器网络安全技术的研究进展
无线传感器网络安全技术的研究进展无线传感器网络是指由大量分布在某一区域内的独立节点组成的网络，其节点间通过无线通信进行信息交互。
这种网络技术被广泛应用于环境监测、智能家居、智慧城市等方面。
但是，由于网络节点数量众多，节点部署较为分散，同时节点设备具有较低的计算能力和能源限制，导致无线传感器网络面临着许多安全挑战，例如信息泄露、节点伪造和网络攻击等。
因此，对于无线传感器网络的安全问题进行研究和解决，对于网络的可靠性和稳定性具有重要意义。
目前，针对无线传感器网络安全问题的研究主要集中在以下几个方面：一、加密技术加密技术是保护无线传感器网络的基本手段之一。
基于对称密钥的加密算法，如AES算法和DES算法，仍是当前无线传感器网络中常用的加密技术。
同时，基于非对称密钥的加密算法，如RSA算法和Elgamal算法，也在无线传感器网络中得到广泛应用。
不过，由于无线传感器网络节点计算能力和能源限制的特殊性，传统的加密算法需要较高的处理能力和较大的存储空间，同时需要较多的通信开销，因此需要对其做出优化和改进。
二、密钥管理密钥管理是无线传感器网络中的一个关键问题，是保证网络安全的重要手段。
传感器网络中的节点数量通常很大，因此需要一种可扩展的密钥管理方式，以保证网络的安全性和效率。
当前，无线传感器网络中常用的密钥管理方式包括基于分层结构的密钥管理方案、基于主密钥加密的密钥管理方案和基于节点协商的密钥管理方案等。
同时，一些新型的密钥管理策略如“节点级联”、“密钥种植”、“区域密钥管理”等也被提出，以提高密钥管理的效率和安全性。
三、攻击检测与预防为了保护无线传感器网络免受各种形式的攻击，需要建立有效的攻击检测和预防机制。
在无线传感器网络中，由于传播距离短、数据量小的特点，传统的网络安全机制难以应用到无线传感器网络中。
目前，研究人员提出了许多针对无线传感器网络的攻击检测和预防技术，如基于统计和机器学习的检测算法、基于信任的攻击预防算法和基于协同的安全管理算法等。
基于连通性的无线传感器网络节点定位算法探究
２ 无 线 传 感 器 网络 节点 定 位 算 法 的 分 类
基于连通性 的无线传感器网络节 点定位算法包括以下几类：
２ ． １ 质 心 算 法
在环境科学 中， 长期在 户外采集数 据信息 因为利 用无线传
感 网络从而变 得格外 方便 ， 特别 是土壤 成分 的监测 、 水源环 境 的监测 、对野 生动物 的跟踪 以及植物生 长情 况等方面 的研 究 。
这 些 场 景 对 无 线 传 感 器 网络 技 术 的 应 用 ， 只 有 利 用 定 位 传 感 节
该 节点定位算法 是 由美 国的南加 州大学提 出的概念 ， 其是
点 的准确性才 能帮助人们在特殊 的环境 中有效 实现 目的。 在 农 基 于连通 性的无 线传感 器 网络 节点 中最 为简单 的一种 定位算 法。 在该方法 中， 未 知 节 点将 锚 节 点 发 送 传 递 的信 息 收 集 之 后 ， 业 中， 为了达到监测 数据 的准确 性 ， 也需要 系统 利用节 点定位 而后利用计算 出 技术来对数据信 息进行掌控 。 在医疗 中， 该技术体积小 、 携带方 来判断 自身能与具体 的哪些锚节 点互动信息 。 便 ，能够 实现 在每个 患者身上配备一个 无线传感节 点的 目的。 的锚节点来对 自己的位置进行判 断和定位 。 该方法只要将锚节
置确定 ， 这两种 方法极具相似性 。
１ ． ３ 当前 研 究 中所 存在 的 问 题
入式 系统的快 速发展 。 同时， 该领域 也显示了计算机科学 、 电子 工程 技术 、 无线 通信技 术 、 环境科 学 以及智 能交通等 学科 之间 的相 互协作和发展 。其 包含广 阔的创新发展空 间， 将信 息数据 的采 集 、 传输 以及处理 融为一 体 ， 帮助 人们在 短时 间 内迅速 获 取周 围信 息， 最大程度地 认识、 改造世 界。 该技术 可应用于众多 领域与社 会生活 的方方面 面 ， 具有广 阔的发展 空间 ， 因而 一度 成为热 门研究课题 。
无线传感器网络中的节点定位与时钟同步研究
无线传感器网络中的节点定位与时钟同步研究无线传感器网络是一种由大量分布式节点组成的网络系统，这些节点能够通过无线通信和协作来共同完成感知、计算和通信任务。
节点定位和时钟同步是无线传感器网络中的两个关键问题，对于网络性能和应用效果具有重要影响。
节点定位是指确定无线传感器网络中节点的位置信息。
节点位置信息对于许多无线传感器网络应用至关重要，例如环境监测、目标跟踪和基于位置的服务。
准确的节点定位能够提供更精确和可靠的数据，提高网络性能。
在无线传感器网络中，节点定位通常通过各种技术和算法来实现，例如基于信号强度、距离和角度等的定位方法。
研究者们通过模型建立、算法设计和实验验证等手段，不断改进节点定位算法的准确性和鲁棒性。
时钟同步是指无线传感器网络中节点之间的时钟差异小于一定阈值，从而保证节点之间的时间同步。
时钟同步对于无线传感器网络中的数据采集、事件触发和协议协作等关键任务至关重要。
在传感器网络中，由于节点分布广泛且受到环境干扰，节点之间的时钟差异会逐渐累积，导致网络性能下降。
为了解决这个问题，研究者们提出了多种时钟同步算法，包括基于硬件和软件的方法。
这些算法通过协议设计、时钟校准和数据同步等手段，使得节点能够实现高度一致的时间。
无线传感器网络中的节点定位和时钟同步研究对于网络的性能和应用的效果具有重要意义。
首先，准确和可靠的节点定位能够提高数据的精度和可用性，从而提高网络的性能。
其次，节点定位和时钟同步能够为许多实时应用提供重要支持，例如目标跟踪和基于位置的服务。
最后，节点定位和时钟同步技术的研究对于无线传感器网络的部署和管理具有重要指导意义，能够提高网络的可扩展性和可维护性。
在无线传感器网络中，节点定位和时钟同步研究存在一些挑战。
首先，由于无线传感器网络中节点分布广泛，节点之间的通信受到信号衰减、多径传播和干扰等因素的影响，导致节点定位和时钟同步的准确性下降。
其次，节点定位和时钟同步算法需要考虑能量效率，以尽量减少对节点能源的消耗。
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ｅ ｃｅ ｃ ｆｎ ｔ ｒ ｐ ｒｔ ｎ Ｔ ｉ ａ ｅ ｔ ｄ ｃ ｄ ｔ ｅ ｔ ｉ ｅ ｅ ｔ ｌｏ ｉ ｍｓｎ ｍｅ ｅ ｓ ｎ ｏ ｕ ｅ ａ ｅ ｎ ｓ ｈ ｄ ｌ ｉ ｆ ｉｎ ｙ ｏ ｅｗｏ ｋ ｏ ｅ ａｉ ． ｈ ｓｐ ｐ ｒｉ ｒ ｕ ｅ ｈ ｏ ｎ ｏ ｗｏｄ ｆ ｒ ｎ ｇ ｒ ｈ ａ ｄ ｔ ｅ ｓ ｒｎ ｍｂ ｒｂ ｓ ｄ ｏ ｃ ｅ ｕ ｅ ｆ ａ ｔ ｈ
秦宁宁 ，蒋敏峰 ，徐保国
（． １ 江南大 学 物联 网工程 学院 ，江 苏 无锡 ２ ４ ２ １ １２；２ 无锡 微 电子研 究 中心 ，江 苏 无锡 ２ ４ ３ ） ． １０ ５ 摘 要 ：节点数 目的确定 问题 直接 影响 着 网络 的运行成 本和 工作效 率 ， 传感 器 网络研 究 中一 个基 本 的研 究课 是
题 。介绍 并分析 了基 于瞬 时和长 时两种不 同感应模 型 的节点计 算算 法 ， 即基 于调 度 的节点数 量确 定算 法和基 于 暴 露量 的节点数 量确 定算 法 ， 出了覆 盖滑动 窗 口的概念 ， 给 归纳 出两种 算 法在 精度 、 能指标和 应 用 范围等 方 面 性
的差异 ， 出两种 方法均 能有效 确定 满足 覆盖 节点数 目 门限值 ， 得 的 只是 各 自的覆 盖 滑动 窗 口的尺 寸 有所 不 同的
Ｃｏ ａ ｉｏ ｅｗｅ ｎ ｎ ｄ ｕ ｅ ｌ ｏ ｉｈ ｎ ｗｉｅｅ ｓ ｓ ｎ ｏ ｅｗｏ ｋ ｍｐ ｒｓ ｎ ｂ ｔ ｅ ｏ ｅ ｎ ｍｂ ｒ ａ ｇ ｒｔ ｍｓｉ ｒ ｌ ｓ ｅ ｓ ｒ ｎ ｔ ｒ ｓ
ＱＮ Ｎｎ —ｉｇ ，Ｊ Ｎ ｎｆｎ Ｕ Ｂ ｏｇｏ Ｉ ｉｇｎ Ｉ Ｇ Ｍｉ— ｇ ，Ｘ ａ— ｎ Ａ ｅ ｕ
第２ ７卷 第 １ 期 １
２１ ０ ０年 ｌ １月
计 算 机 应 用 研 究
Ａｐ ｌ ａｉ ｎ Ｒｅ ｅ ｒ ｈ ｏ ｏ ｕ ｅ ｐ ｉ ｔ ｓ ａ ｃ ｆＣ ｍｐ ｔ￣ ｃ ｏ
Ｖｏ ． ７ Ｎｏ １ １２ ． １
Ｎｏ ． ２ ０ ｖ Ｏｌ
传 感 器 网络节 点 数 目算 法 的 比较研 究 术
Ｋｅ ｏ ｄ ｙ ｗ ｒ ｓ： ｗｉｅｅ ｓ ｓ ｎ ｏ ｅｗｏ ｋ ｒｌ ｓ ｅ ｓ ｒｎ ｔ ｒ ｓ； ｎｏ ｅ ｎ ｍｂｅ ； ｃ ｅ ｎ ｌｄ ｎ ｎ ｏ ｄ ｕ ｒ ｏｖ ｒ ｇ ｓｉ ｉ ｇ ｗｉ ｄ ｗ ｉ
限 在 圆 环 的 范 围 内。
０ 引 言
根据传感器 ｉ １０５， ｈｎ ａ）
Ａ ｂ ｔａｃ Ｔｈｅ ｎ ｍｂｅ ｆｎ ｄｅ ｉ ｒ ｌｓ ｅ ｓ ｒｎ ｔ ｒ ｓ ｉ ｎ ｉ ｓ ｒ ｔ： ｕ ｒｏ ｏ ｎ ｗｉｅｅ ｓ ｓ ｎ ｏ ｅ ｗｏ ｋ ｓａ ｍｐｏｔ ｎ ｅ ｅ ｒ ｈ ｔｐｉ ｗｈ ｃ ｒ ｃｌ ｆｅ ｔ ｈ ｏ ｔａ ｄ ｒａ ｔｒ ｓ ａ ｃ ｏ ｃ ｉ ｈ ｄｉｅ ｔｙ ａｆ ｅｅ ｔ ｅ ｃ ｓ ｎ
结论 。
关键 词 ：传感 器 网络 ；节点数 目；覆 盖滑动 窗 口 中图分类 号 ：Ｔ ３ ３ Ｐ ９ 文献标 志码 ：Ａ 文章 编号 ：１０ —６ ５ ２ １ ） １４４ ． ４ ０ １３ ９ （ ０ ０ １ ．０ ４ ０
ｄｉ ０３６／． ｓ．０ １ ６５２ １．１０９ ｏ： ．９ ９｝ｉｎ １０ ． ９ ．００ １．０ １ ｓ ３
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