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面向软件定义无线传感器网络部署的细菌觅食优化算法
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作者 毛明 胡涛 +2 位作者 张光辉 李建龙 孙艳红 《信息工程大学学报》 2025年第2期245-252,共8页
软件定义无线传感器网络(SDWSN)能够更好地解决路由数据的聚合和网络拓扑控制问题。然而,如何将这种集中控制模式与WSN的分布式结构部署相结合仍然面临着资源限制、节点异构性等诸多挑战。针对以上问题,提出一种基于细菌觅食优化算法的S... 软件定义无线传感器网络(SDWSN)能够更好地解决路由数据的聚合和网络拓扑控制问题。然而,如何将这种集中控制模式与WSN的分布式结构部署相结合仍然面临着资源限制、节点异构性等诸多挑战。针对以上问题,提出一种基于细菌觅食优化算法的SDWSN部署方案,用于实现控制节点的部署和传感器节点网络动态自适应聚类。该自适应函数包含能量、距离和负载均衡3个因素,通过控制节点间的协作和自适应调整来提升网络弹性和运行效率。仿真结果表明,所提方案在能量消耗、网络效率和网络寿命3个方面均优于基于基因突变的鲸鱼优化算法(GM-WOA)和非线性加权粒子群优化算法(NWPSO)等对比方案。 展开更多
关键词 软件定义网络 无线传感器网络 细菌觅食优化算法 控制节点 网络寿命
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软件定义无线传感器网络研究综述 被引量:8
2
作者 杜永文 王章闵 +1 位作者 胡晓辉 徐宁 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2019年第1期1-8,63,共9页
无线传感器网络(Wireless Sensor Network, WSN)经过长时间的发展,技术上已经有了很大进步,并广泛应用于很多领域,但其仍存在一些技术难点,影响应用效果。软件定义网络(Software-Defined Network, SDN)是一种新的网络架构,它采用了数据... 无线传感器网络(Wireless Sensor Network, WSN)经过长时间的发展,技术上已经有了很大进步,并广泛应用于很多领域,但其仍存在一些技术难点,影响应用效果。软件定义网络(Software-Defined Network, SDN)是一种新的网络架构,它采用了数据平面与控制平面解耦的思路,提供了网络架构发展的新方向。为了提升WSN的技术有效性,SDN架构被引入到WSN领域中,形成了新的软件定义无线传感器网络(Software-Defined Wireless Sensor Networks, SDWSN)。在分析软件定义无线传感器网络现有研究成果的基础上,阐述了WSN及SDN的发展现状;结合目前的研究进展,综述了SDWSN可行的技术方案;探讨了SDWSN未来的研究方向及发展趋势。 展开更多
关键词 软件定义网络 无线传感器网络 软件定义无线传感器网络
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层次型软件定义无线传感器网络资源调度策略 被引量:10
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作者 甄岩 赵虎 《西安电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期87-98,共12页
为了解决传统无线传感器网络基于特定任务导致资源利用率及能量效率低下,且无法适应网络拓扑动态变化的问题,提出了针对多任务并发场景的层次型软件定义无线传感器网络资源调度策略.将软件定义网络引入无线传感网实现控制层和数据层解耦... 为了解决传统无线传感器网络基于特定任务导致资源利用率及能量效率低下,且无法适应网络拓扑动态变化的问题,提出了针对多任务并发场景的层次型软件定义无线传感器网络资源调度策略.将软件定义网络引入无线传感网实现控制层和数据层解耦,通过灵活的网络资源调度策略同时完成多个任务,在保证监测质量的前提下,最小化网络总能耗;此外,软件定义的主节点可及时获取网络拓扑变化,并通过簇头节点实现簇内资源调度,提高优化效率,并降低能量消耗.结果表明,所提出的全局网络资源调度策略提高了能量效率和资源利用率,簇内资源调度在高效解决网络动态事件的同时降低了主节点的控制开销. 展开更多
关键词 无线传感器网络 软件定义网络 网络资源调度 节点激活 簇内优化
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基于元胞自动机的分布式软件定义无线传感器网络路由节能技术研究 被引量:1
4
作者 庄旭菲 高睿鹏 刘志强 《无线互联科技》 2019年第19期153-155,共3页
针对软件定义的无线传感器网络的节能问题,文章提出一种将元胞自动机用于分布式SD-WSN路由设计的节能机制。该机制在分布式控制器中设置CA处理模块,节点自组织形成以分布式控制器为中心的二维元胞自动机区域。控制器采用节点的智能邻居... 针对软件定义的无线传感器网络的节能问题,文章提出一种将元胞自动机用于分布式SD-WSN路由设计的节能机制。该机制在分布式控制器中设置CA处理模块,节点自组织形成以分布式控制器为中心的二维元胞自动机区域。控制器采用节点的智能邻居列表计算节点的CA状态,节点根据控制器发布的CA指令匹配自身流表,切换工作状态进行休眠/唤醒以实现节能。仿真实验结果验证了该机制能降低网络能耗,延长网络生存周期。 展开更多
关键词 无线传感器网络 软件定义网络 元胞自动机 节能
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软件定义无线传感器网络研究综述 被引量:24
5
作者 黄美根 黄一才 +1 位作者 郁滨 周伟伟 《软件学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第9期2733-2752,共20页
研究了分布式无线传感器网络在异构互连和资源管理等方面存在的问题,深入分析了软件定义网络与无线传感器网络结合的必要性,在总结大量软件定义无线传感器网络架构后,给出了通用架构,并对应用面、控制面和数据面进行了详细阐述.进一步,... 研究了分布式无线传感器网络在异构互连和资源管理等方面存在的问题,深入分析了软件定义网络与无线传感器网络结合的必要性,在总结大量软件定义无线传感器网络架构后,给出了通用架构,并对应用面、控制面和数据面进行了详细阐述.进一步,从异构互连、资源管理、可靠控制、网络安全这4个方面梳理出当前存在的挑战及相应关键技术,在此基础上,通过案例比较说明了软件定义无线传感器网络的优势和前景,并对未来研究工作进行了展望. 展开更多
关键词 无线传感器网络 软件定义网络 通用架构 异构互连 能量有效
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软件定义无线传感器网络中低控制负载的睡眠调度 被引量:4
6
作者 赵腾 王海晖 +2 位作者 彭云 赵茂阳 张水平 《武汉工程大学学报》 CAS 2017年第5期488-495,共8页
为了克服软件定义无线传感器网络(SDWSN)中控制流量的限制,依据基于能量消耗的连通k邻域睡眠调度算法和软件定义网络(SDN)的特性,提出了一种低控制负载的睡眠调度方案.首先,利用SDN的网络模型重新设计无线传感器网络的模型;然后,依据新... 为了克服软件定义无线传感器网络(SDWSN)中控制流量的限制,依据基于能量消耗的连通k邻域睡眠调度算法和软件定义网络(SDN)的特性,提出了一种低控制负载的睡眠调度方案.首先,利用SDN的网络模型重新设计无线传感器网络的模型;然后,依据新的网络模型,对传统的睡眠调度方案进行改进.在此基础上,设计出能够降低网络中控制流量的流表,从而降低SDWSN中的控制负载.仿真结果表明,本文所提出的控制流设计方案在控制流量和数据平面中更新节点状态的平均响应时间要优于SDWSN中的睡眠调度,该方案能够最小化整个网络中的控制流量,在延长网络生命周期的同时降低控制负载. 展开更多
关键词 无线传感器网络 软件定义网络 睡眠调度
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Matlab在无线传感器网络教学中的应用研究
7
作者 朱徐来 卢玲江 《现代商贸工业》 2025年第8期245-247,共3页
路由协议是无线传感器网络(Wireless Sensor Network, WSN)教学中的一个重点和难点,如何让学生更深刻地理解路由协议,进一步掌握无线传感器网络数据传输过程有着非常重要的作用。本文阐述了无线传感器网络的基本概念,介绍了WSN的五层模... 路由协议是无线传感器网络(Wireless Sensor Network, WSN)教学中的一个重点和难点,如何让学生更深刻地理解路由协议,进一步掌握无线传感器网络数据传输过程有着非常重要的作用。本文阐述了无线传感器网络的基本概念,介绍了WSN的五层模型及其路由协议,并借助Matlab仿真软件,对经典的路由协议进行仿真。最后以Flooding协议和LEACH协议为例,在仿真中分析其性能,让抽象概念变得直观和具体。 展开更多
关键词 路由协议 无线传感器网络 MATLAB 仿真软件
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面向软件定义架构的无线传感器网络 被引量:28
8
作者 董玮 陈共龙 +2 位作者 曹晨红 罗路遥 高艺 《计算机学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第8期1779-1797,共19页
近年来,嵌入式技术与无线网络技术深度结合,催生了可计算RFID、嵌入式传感网等新兴领域.这些系统由大量廉价的节点组成,应用前景广泛.在传统设计中,这些系统通常是根据应用定制的.根据应用定制的系统具有开发简便、运行高效等优点,但不... 近年来,嵌入式技术与无线网络技术深度结合,催生了可计算RFID、嵌入式传感网等新兴领域.这些系统由大量廉价的节点组成,应用前景广泛.在传统设计中,这些系统通常是根据应用定制的.根据应用定制的系统具有开发简便、运行高效等优点,但不适合未来大规模部署.这是因为如果这些系统跟应用密切绑定、难以更新,那么系统一经部署就难以更新其软件,从而阻碍了软件创新的进程.软件定义的思想可以有效解决该问题.当前,软件定义网络成为计算机网络中一个热门的研究领域.传感器网络的软件设计与因特网的软件设计存在诸多差异,其最大的差异在于,传感器网络主要以信息的采集为核心,而因特网主要以信息的传输为核心.此外,传感器节点还具有体积小、电池续航能力有限、价格低廉等特点.文中主要调研了设计软件定义传感器网络(Software-Defined Sensor Networks,SDSNs)架构的相关工作,列举了在设计一个通用、高效的软件定义传感器网络架构时可能遇到的挑战,并回顾了一些有用的技术.这些技术有的来自于现有方案,有的能够直接被用来解决一部分挑战.此外,文中还从软件定义功能的角度,进一步地对目前通用、高效的软件定义传感器网络架构及其采用的技术进行了分类.我们认为,软件定义传感器网络架构将在已部署的网络中起到至关重要的作用,并带来一场新的技术变革. 展开更多
关键词 软件定义网络 无线传感器网络 重编程 网络架构 软件定义测量 物联网 信息物理融会系统
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软件定义无线Mesh网络多目标路由优化算法
9
作者 尹凤杰 马雪莉 《辽宁大学学报(自然科学版)》 CAS 2024年第1期88-96,共9页
无线Mesh网络(Wireless Mesh network, WMN)中,链路拥塞会导致较长的传输时延和排队时间,因此将链路负载均衡与服务质量结合起来一直是研究热点.本文针对多目标路由优化管理的关键问题,将路由问题表述为整数线性规划(Integer linear pro... 无线Mesh网络(Wireless Mesh network, WMN)中,链路拥塞会导致较长的传输时延和排队时间,因此将链路负载均衡与服务质量结合起来一直是研究热点.本文针对多目标路由优化管理的关键问题,将路由问题表述为整数线性规划(Integer linear programming, ILP)模型,并将无线Mesh网络与软件定义网络(Software defined network, SDN)结合,设计了适应于SD-WMN架构的多目标函数、约束条件以及整体的网络优化模型,此外,由于该整数线性规划模型是NP完全的,本文将改进的人工蜂群的启发式优化算法引入到路由优化算法中,以获得源节点和目的节点之间传输流量的理想路径.本文所提出方法在Mininet网络模拟工具中的仿真结果证明了该算法的有效性,与OSPF、SDNR以及遗传蚁群优化(G-ACO)相比,所提出方法在丢包率、往返时间和负载均衡方面均有不错的改善. 展开更多
关键词 无线MESH网络 软件定义网络 路径优化 负载均衡 人工蜂群
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软件定义无线网络异构服务功能链低功耗部署方法
10
作者 龙宇翔 《新乡学院学报》 2024年第6期40-44,共5页
受到节点性能以及功耗方面的限制,在对无线网络异构服务功能链进行部署时,通常会因缺乏节点重要程度评估而导致部署效果不佳。对此,提出软件定义无线网络异构服务功能链低功耗部署方法。首先通过对网络协议内容进行获取,实现拓扑结构感... 受到节点性能以及功耗方面的限制,在对无线网络异构服务功能链进行部署时,通常会因缺乏节点重要程度评估而导致部署效果不佳。对此,提出软件定义无线网络异构服务功能链低功耗部署方法。首先通过对网络协议内容进行获取,实现拓扑结构感知,并构建出节点重要度与节点链路数目之间的相关关系,对网络节点的重要度进行计算。然后将原始服务功能链拆分为多个独立的服务功能,并以节点综合度最高以及网络功耗最低构建出的目标函数作为映射方案求解途径,将服务功能映射到物理节点上。利用SDN控制器的编程接口,将功能链分解与映射的结果转化为网络配置指令。最后构建交换机的流量需求信息与待部署节点之间的映射关系,从而实现低功耗部署。在实验中,对提出的服务功能链部署方法进行了部署效果的检验。最终的测试结果表明,采用提出的方法对服务功能链进行模拟部署后,软件定义无线网络的功耗值更低,具备较为理想的部署效果。 展开更多
关键词 软件定义无线网络 重要度计算 服务功能链 部署机制 映射关系
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无线传感器网络作物水分状况监测系统的上位机软件开发 被引量:33
11
作者 高峰 俞立 +3 位作者 王涌 卢尚琼 张文安 于莉洁 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第5期175-181,共7页
该文在Microsoft Visual C++ 6.0和National Instruments LabVIEW 8.6等环境下,开发了WSN-CWSM系统的上位机软件。该上位机软件由后台管理软件和数据管理软件2个模块组成。后台管理软件由数据库、数据处理引擎、图形用户界面和后台组件... 该文在Microsoft Visual C++ 6.0和National Instruments LabVIEW 8.6等环境下,开发了WSN-CWSM系统的上位机软件。该上位机软件由后台管理软件和数据管理软件2个模块组成。后台管理软件由数据库、数据处理引擎、图形用户界面和后台组件4个子模块组成;数据管理软件由参数设置、数据采集、数据处理、控制输出和数据管理5个子模块组成。WSN-CWSM系统上位机软件提供了与Internet的标准接口,集成了传感器节点的校正引擎和传感数据的数据融合机制,所有人机接口采用友好的图形化界面设计。试验结果表明:所开发的上位机软件具有良好的稳定性、完善的功能性和便捷的人机接口等优点,实现了对各种传感数据和系统数据的有效组织与管理。目前,上位机软件能够满足WSN-CWSM系统的应用需求。 展开更多
关键词 无线传感器网络 农作物 监控 上位机 管理软件
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基于智能传感器网络的国网电力自动化系统设计
12
作者 张玉博 《自动化应用》 2025年第4期168-170,共3页
提出一种基于智能传感器网络的国网电力自动化系统。该系统采用分层架构,通过在感知层部署多种智能传感器节点,并引入SDN技术构建网络层,同时在应用层集成大数据平台和智能分析引擎,实现了电力系统的实时监测、故障诊断和智能控制。实... 提出一种基于智能传感器网络的国网电力自动化系统。该系统采用分层架构,通过在感知层部署多种智能传感器节点,并引入SDN技术构建网络层,同时在应用层集成大数据平台和智能分析引擎,实现了电力系统的实时监测、故障诊断和智能控制。实验结果表明,该系统在数据采集准确率、网络传输时延和故障定位准确率等方面均优于传统方案,为智能电网建设提供了新的思路。 展开更多
关键词 智能传感器网络 电力自动化 软件定义网络
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软件定义传感器网络重配置算法研究 被引量:6
13
作者 沈连丰 朱亚萍 +2 位作者 丁兆明 燕锋 邓曙光 《通信学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第7期38-49,共12页
为了提高无线传感器网络的性能及其适应性,提出一种软件定义传感器网络的架构并重点研究其网络重配置算法。算法首先运用Voronoi图理论,寻求SDSN全覆盖问题中保证网络能量均衡的最优感知半径分配,以达到目标区域的K重覆盖;其次基于单纯... 为了提高无线传感器网络的性能及其适应性,提出一种软件定义传感器网络的架构并重点研究其网络重配置算法。算法首先运用Voronoi图理论,寻求SDSN全覆盖问题中保证网络能量均衡的最优感知半径分配,以达到目标区域的K重覆盖;其次基于单纯复形理论,提出一种基于边缘链群最小生成元和节点度的集中控制方法,以最简练的网络拓扑结构为目标,同时保证整个系统的连通性以及突发区域的顽健性;考虑SDSN中路由协议在动态环境的自适应性,提出一种基于多业务Qo S的SDSN路由优化算法并进行了仿真,结果表明所提路由算法能够有效分配资源,满足多业务Qo S需求并延长网络的生命周期。 展开更多
关键词 软件定义传感器网络 覆盖优化 拓扑控制 路由优化
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无线传感器网络节点软件设计及实现 被引量:11
14
作者 杨俊刚 史浩山 段爱媛 《计算机测量与控制》 CSCD 北大核心 2009年第11期2306-2308,2336,共4页
无线传感器节点的软件架构直接影响整个网络的运行效率和寿命,以分模块、层次化、虚拟多任务为指导思想设计的节点软件平台,完全达到了传感器网络的能效性、自组织、稳定性等要求,实验者可以在该软件平台上添加试验代码,进行MAC协议、... 无线传感器节点的软件架构直接影响整个网络的运行效率和寿命,以分模块、层次化、虚拟多任务为指导思想设计的节点软件平台,完全达到了传感器网络的能效性、自组织、稳定性等要求,实验者可以在该软件平台上添加试验代码,进行MAC协议、路由、安全算法等网络试验;节点硬件选高档8位AVR单片机ATmega128L为CPU,结合外围传感器和2.4GHz无线收发模块CC2420,在该硬件平台基础上设计了节点的软件架构,为加速WSN的商业化应用提出了一种新的、简洁高效的技术模式。 展开更多
关键词 无线传感器网络 节点软件 ATMEGA128L
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基于PyQt无线传感器网络监控软件开发 被引量:15
15
作者 邱霞 段渭军 +1 位作者 黄亮 许宗成 《现代电子技术》 2014年第16期65-67,70,共4页
将无线传感器网络(WSN)应用于战场感知等军事领域的研究已经广泛展开。无线传感器网络系统架构包括无线传感器网络、SINK节点和PC端监控软件。为了方便用户了解网络状态和管理网络,使用PyQt设计与实现了无线传感器网络PC端监控软件,PyQ... 将无线传感器网络(WSN)应用于战场感知等军事领域的研究已经广泛展开。无线传感器网络系统架构包括无线传感器网络、SINK节点和PC端监控软件。为了方便用户了解网络状态和管理网络,使用PyQt设计与实现了无线传感器网络PC端监控软件,PyQt是结合了Qt的C++跨平台程序框架和Python的踌平台解释性脚本语言。对此监控软件进行模块化独立设计,各子程序模块不集成于主程序模块,使程序的设计操作简单化。 展开更多
关键词 PYTHON PyQt 无线传感器网络 监控软件
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基于无线传感器网络的煤矿瓦斯监测系统软件的研究 被引量:9
16
作者 王清华 王振翀 张冰 《煤矿机械》 北大核心 2012年第12期232-234,共3页
采用Visual C#设计的煤矿瓦斯监测监控系统的监控软件,实现对基于无线传感器网络的煤矿瓦斯监测系统的数据库保存,实时数据监测显示,历史数据查询统计,预警曲线显示,数据报表显示功能。该监控软件具有稳定性好、监测精度高、成本低和操... 采用Visual C#设计的煤矿瓦斯监测监控系统的监控软件,实现对基于无线传感器网络的煤矿瓦斯监测系统的数据库保存,实时数据监测显示,历史数据查询统计,预警曲线显示,数据报表显示功能。该监控软件具有稳定性好、监测精度高、成本低和操作简单的特点。使用该监控软件可以实时监测煤矿的安全现状,有效减少煤矿井下瓦斯事故的发生。 展开更多
关键词 无线传感器网络 瓦斯监测系统 监控软件
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一种具有GAF分簇结构的无线传感器网络中恶意软件传播模型 被引量:2
17
作者 苏晓萍 宋玉蓉 +1 位作者 申情 楼俊钢 《电信科学》 北大核心 2011年第8期33-38,共6页
传输环境和部署环境的开放性使无线传感器网络(WSN)的安全问题变得尤为重要,基于二维元胞自动机提出恶意软件SIR(susceptible-infected-recovered)传播模型,研究具有GAF分簇结构的WSN中恶意软件的传播动力学特征。研究结果表明:分簇的... 传输环境和部署环境的开放性使无线传感器网络(WSN)的安全问题变得尤为重要,基于二维元胞自动机提出恶意软件SIR(susceptible-infected-recovered)传播模型,研究具有GAF分簇结构的WSN中恶意软件的传播动力学特征。研究结果表明:分簇的无线传感器网络仍然具有空间局域化结构特征,分簇不但能够降低各传感节点的能量消耗,也能够有效抑制恶意软件的传播,降低了病毒大规模传播的风险。但同时发现,簇头选举期间病毒传播速度有加速趋势。 展开更多
关键词 无线传感器网络 GAF 恶意软件传播 元胞自动机
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无线传感器网络中恶意软件传播研究 被引量:2
18
作者 宋玉蓉 蒋国平 《南京邮电大学学报(自然科学版)》 2009年第4期1-7,共7页
从平面无线传感器网络的拓扑结构、无线共享通信及安全机制等固有特征出发,对无线传感器网络上的恶意软件传播动力学进行研究。首先,使用随机几何图建立平面无线传感器网络模型;然后,基于元胞自动机理论建立恶意软件SI(Susceptible-Infe... 从平面无线传感器网络的拓扑结构、无线共享通信及安全机制等固有特征出发,对无线传感器网络上的恶意软件传播动力学进行研究。首先,使用随机几何图建立平面无线传感器网络模型;然后,基于元胞自动机理论建立恶意软件SI(Susceptible-Infected)传播模型,该模型充分考虑无线传感器网络固有特征和传播特征,模型建立引入MAC机制和随机密钥预分布方案。分析和仿真表明,无线传感器网络的空间局域化结构特征、无线信道共享机制和安全管理应用主导了传播增长效果,限制了恶意软件传播速度,降低了在无线传感器网络中大规模流行恶意软件的风险。文中提出的模型能够描述无线传感器网络中恶意软件传播行为,为建立无线传感器网络安全防御机制提供了基础。 展开更多
关键词 无线传感器网络 恶意软件传播 元胞自动机 随机几何图
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一种新的无线传感器网络仿真软件——SNSim 被引量:1
19
作者 孙亭 芮平亮 +1 位作者 孙璐 李立宏 《指挥信息系统与技术》 2010年第4期15-19,25,共6页
仿真软件对于无线传感器网络尤其是大规模无线传感器网络的性能评价是必不可少的。文中在分析现有仿真软件优缺点的基础上,从体系结构、应用场景等方面,设计开发了基于C++的无线传感器网络仿真软件——SNSim,并剖析了其系统仿真特征。... 仿真软件对于无线传感器网络尤其是大规模无线传感器网络的性能评价是必不可少的。文中在分析现有仿真软件优缺点的基础上,从体系结构、应用场景等方面,设计开发了基于C++的无线传感器网络仿真软件——SNSim,并剖析了其系统仿真特征。通过仿真并验证基于聚合度的动态分层路由协议,证明了SNSim的有效性和准确性。 展开更多
关键词 无线传感器网络 仿真软件 应用场景 动态分层路由协议
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无线传感器网络中间件和平台软件的研究 被引量:3
20
作者 王汝传 陈志 《无线通信技术》 2005年第3期1-4,9,共5页
无线传感器网络具有广阔的应用前景。本文研究面向无线传感器网络的中间件和平台软件,为无线传感器网络的研究、应用与开发构建一个高效节能的、可扩展的、安全的、轻量级的开发平台,旨在促进无线传感器网络相关技术研究和应用的发展。
关键词 无线传感器网络 中间件 平台软件
原文传递
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