国家重点基础研究发展计划(2011CB302803)
- 作品数：18 被引量：423H指数：6
- 相关作者：崔莉陈海明黄庭培张招亮李栋更多>>
- 相关机构：中国科学院中国科学院大学中国科学院研究生院更多>>
- 发文基金：国家重点基础研究发展计划国家自然科学基金中国科学院战略性先导科技专项更多>>
- 相关领域：自动化与计算机技术电子电信更多>>
- 基于分布式图染色的无线MAC调度算法研究被引量：2
- 2011年
- 为了克服无线网络中存在的带宽不足及能耗过大等问题,在无线干扰模型的基础上,将无线网络建模成图,从而将分布式MAC调度问题转化为分布式图算法,例如极大独立集、图染色和支配集等算法.详细介绍了分布式图染色算法的研究进展,并在分布式顶点染色算法基础上,通过考虑节点度参数,提出了一个分布式MAC调度算法.并讨论进一步的研究方向.
- 张晓轲曾健平徐朝农徐勇军
- 关键词：极大独立集染色分布式无线网调度
- 无线传感器网络中一种抗无线局域网干扰的信道分配机制被引量：39
- 2012年
- 无线传感器网络(WSN)易受到与其共享信道的无线局域网(Wifi)干扰,造成通信可靠性及吞吐量下降.当具有不同优先级的多个WSN受到Wifi干扰时,如何按优先级分配信道,并兼顾整体通信可靠性及吞吐量是一个重要问题.针对该问题,作者提出了一种抗Wifi干扰的信道分配机制EasiCAP(Channel Allocation for wireless sensor networks with Priority).该机制利用基于干扰强度和活跃比率的干扰特征模型(External Interference Model,EIM)度量WSN中各信道的Wifi干扰;同时,采用以接收端为中心的模型(Internal Interference Model,IIM)度量各WSN之间的干扰.然后,各WSN根据EIM和IIM度量的结果,采用局部化贪婪信道分配算法独立、实时地选择信道,通过保持信道、切换信道及抢占信道操作实现按优先级分配信道,并尽可能降低所有网络所受干扰之和.实际测量和仿真结果表明,EasiCAP可为各WSN提供与其优先级相对应的通信可靠性和吞吐量;而且该机制下的平均通信可靠性及吞吐量也比现有方法高.此外,EasiCAP未带来过大的开销.
- 张招亮陈海明黄庭培崔莉赵泽
- 关键词：无线传感器网络信道干扰无线局域网物联网
- EasiSHA：一种软硬件协同的物联网可重塑终端架构被引量：4
- 2014年
- 提出了一种软硬件协同的物联网可重塑终端架构EasiSHA,采用以可重塑计算部件为核心的终端体系结构,能够针对应用需求动态调整软硬件资源配置,在提供较高通用性的同时能够有效降低终端的硬件冗余度.提出了一种软硬件任务调度机制,根据物联网应用运行时所需终端的性能指标,实时动态改变计算任务的执行方式,在终端性能满足应用需求的前提下优化终端整体功耗.提出了一种计算任务复用机制,采用软硬件协同的方式实现应用程序与标准计算任务之间的松耦合,减小应用程序与计算任务之间的关联度,并结合云端任务共享机制实现任务的可复用性,能够有效优化物联网应用的开发速度和成本.
- 石海龙李栋邱杰凡崔莉
- 关键词：物联网传感器网络任务调度
- 无线传感器网络通信负载状态识别方法的研究被引量：5
- 2014年
- 在无线传感器网络数据传输过程中,网络的通信状态是一个重要的研究点.当网络吞吐率过载时,需要调整网络通信策略以保证传感网的整体性能,因此首先需要对网络的传输状态进行识别.设计并实现了一种能够实时在线识别传感器网络数据通信状态的机制,能够对网络正常、过载的传输状态进行准确判断,以支持网络通信策略的调整.首先通过实验获得网络传输过程中的基础性能参数,并对这些参数与网络通信负载状态的相关性进行分析,选择吞吐率作为网络负载状态的分类标准,建立基于支持向量机模型(support vector machines,SVM)的网络通信负载状态识别模型,并根据实测数据确定该模型在模拟环境中的参数.实际测试表明,该判别模型的准确率可达到91.28%,能够对网络通信负载状态进行有效识别.
- 赵泽尚鹏飞刘强崔莉
- 关键词：无线传感器网络NS2支持向量机
- 物联网即加即用及其智能配置技术研究被引量：2
- 2013年
- 随着应用领域的不断拓展,物联网面临着网络规模巨大、感知节点多样、通信协议繁杂及资源管理困难等挑战.针对上述挑战,本文提出了物联网即加即用(plus and play)技术,可以完成物联网服务发现、智能配置、服务映射等功能;具有支持异构网络通信、动态网络扩展、协同信息处理等特点.在此基础上,为实现即加即用的关键功能智能配置,本文提出了一种模糊自适应配置方法 EasiFLC(Easinet Fuzzy Logic Control).通过真实场景的实验表明,EasiFLC在应用层需求、无线通信环境、感知层拓扑结构变化时,通过动态调整网络参数以最小代价保证服务质量,并具有较好的网络环境适应性和鲁棒性.
- 方远刘强赵泽崔莉
- 关键词：物联网网关模糊控制
- EasiSNP:一种基于时空属性的传感器网络编程方法
- 2013年
- 由于资源受限的传感器节点易受到外界环境因素的干扰,造成传感器网络具有较强的动态性;而移动节点的引入,会加剧网络的动态性.为了消除网络动态性的影响,需要在每个节点上设计复杂的冗余机制,增加了开发难度.为此,作者提出了一种基于时空属性的编程方法———EasiSNP.通过编写EasiSNP顶层应用程序,可以直接对接口进行编程,由计算机根据接口绑定的时空属性生成任务块,并通过任务块迁移机制,由网络动态选择合适的节点执行任务块.此外,作者设计了相应的EasiSNP程序解释系统和运行时系统,前者实现了EasiSNP顶层应用程序的正确解释以及任务块的生成,后者保证了任务块能够被顺利迁移和执行.实验表明基于时空属性的编程方法EasiSNP在提高网络健壮性的同时,能够以较少的开销构建复杂的应用.
- 邱杰凡李栋石海龙崔莉
- 关键词：传感器网络编程方法
- 802.11网络中基于博弈理论的可变带宽信道分配研究被引量：7
- 2013年
- 802.11网络中节点的理性和自私性导致可变带宽信道分配的低公平性、低负载均衡性及低社会效率问题.基于非合作博弈理论将可变带宽信道分配问题建模成策略型博弈模型.首先,给出问题的纳什均衡分配策略,证明了纳什均衡点的存在;然后,针对纳什均衡策略社会效率低的问题,提出一种基于支付的激励机制,使可变带宽信道分配过程收敛到占优决策均衡状态,从而系统整体吞吐量性能达到全局最优;并分析了上述两种策略的公平性和负载均衡问题;最后,给出达到纳什均衡和全局最优状态的可变带宽信道分配算法.仿真结果表明,纳什均衡策略能够获得好的公平性,而全局最优策略的负载均衡和社会效率性能要优于纳什均衡策略.
- 黄庭培陈海明张招亮崔莉
- 关键词：非合作博弈纳什均衡激励机制社会效率
- 无线网络的差异化比特错误率估计方法被引量：2
- 2014年
- 在无线网络中,比特错误率(bit error rate,BER)的估计是许多上层协议的基础,对数据传输的性能具有重要的影响,目前已成为一个重要的研究课题.但是现有BER估计编码未考虑实际网络的BER分布特征,估计误差较大.在实测分析802.11无线网络的BER分布特征的基础上,提出了一种采用差异化思想来提高BER估计准确度的方法差异化估错码(differentiated error estimation,DEE),其主要思想是在数据包中插入具有不同估错能力的多级估错位,并随机均匀地分布各估错位.然后,借助BER与奇偶校验错误概率的理论关系来估计BER.此外,DEE利用BER非均匀分布特征来优化各级估错位的能力,提高出现概率较高的BER的估计准确度,以降低平均估计误差.在7个节点组成的测试床上评价了DEE的性能.实验结果表明,与最近的研究成果估错码(error estimation code,EEC)相比,DEE可将估计误差平均减少约44%.当估错冗余较低时DEE可将估计误差减少约68%.此外,DEE具有比EEC更小的估计偏差.
- 张招亮陈海明黄庭培崔莉
- 关键词：无线网络IEEE比特错误率奇偶校验
- PMDA:一种物理模型驱动的物联网软件体系结构被引量：11
- 2013年
- 实现众多物理应用之间的互联是建立物联网的基本方法.然而,如何设计一种有效的架构指导物理应用的水平化互联是目前物联网研究领域尚未解决的问题之一.针对该架构设计问题,提出了一种支持物理应用水平化互联的物理模型驱动的物联网软件体系结构(PMDA).PMDA由3个模型组成,分别是物理模型、感执模型和应用模型.模型之间以及模型内的组件之间通过连接器进行连接与交互,模型或组件在交互时需要满足一定的约束条件.通过体系结构描述语言Wright对PMDA中的3个模型的组成以及模型之间的交互进行了形式化描述.通过一种形式化验证工具PAT验证了用Wright描述的PMDA可以保证水平化互联起来的物理应用的有效性,即不存在死锁、发散和中止这3个影响物理应用有效互联的性质.基于PAT的验证结果,通过数学归纳法证明了根据PMDA开发的物联网应用系统在交互时不存在死锁、发散和中止的情形.
- 谢开斌陈海明崔莉
- 关键词：物联网物理应用软件体系结构物理模型
- 一种针对移动全覆盖问题的节点移动策略被引量：4
- 2013年
- 在传感网和物联网的大力发展过程中,覆盖问题始终是该领域关注的核心问题.目前在诸多应用中,网络部署受各类影响因素的制约以及传感设备自身条件的限制,无法实现监测区域的完全覆盖.但如果借助某些特定的移动设备并按照有针对性的移动策略实施移动覆盖,就可以实现监测区域内的补全覆盖.基于此应用提出了一类新的覆盖问题——移动全覆盖问题,即在网络稀疏覆盖的环境下,利用移动节点的移动覆盖实现监测区域的全覆盖问题.针对该问题提出了分而治之的节点移动策略.首先,按照移动节点通信半径将整个监测区域划分成多个子区域;其次,以四叉树分层遍历的策略作为移动节点在子区域间的移动方案;最后,针对每个子区域内静态节点的覆盖状况制定相应的区域内的移动策略.实验结果表明采用本文提出的移动策略可以实现在移动节点移动较小距离的前提下达到整个区域的全覆盖,从而解决了稀疏网络环境下的全覆盖问题.
- 张乐李栋崔莉
- 关键词：传感器网络物联网四叉树
