徐丹 作品数:8 被引量:26 H指数:3 供职机构: 西北大学信息科学与技术学院 更多>> 发文基金: 国家自然科学基金 国家科技支撑计划 陕西省科技攻关计划 更多>> 相关领域: 自动化与计算机技术 更多>>
ODR:一种基于传输方向的无线传感器网络机会路由算法 被引量:1 2014年 针对大规模实际应用场景,传统的基于地理位置的机会路由将面临重传代价大、通信开销大以及节点能耗高等挑战,提出一种基于传输方向的机会路由算法来有效解决上述问题.通过深入分析数据传输路径的方向性,根据光路传播特性,提出一种新的候选集选择算法—光传播选择算法,来有效减小机会路由中转发候选集的大小,进而减少网络中的通信开销.采用理论推导,深入分析了该算法的两个实现问题:传输角度和节点通信范围对路由性能的影响.最后,在光传播选择算法之上,提出一种基于传输方向的机会路由算法,理论分析和仿真实验表明,该路由算法较已有的经典算法表现出更高的传输性能和路由有效性,平均通信开销降低45%,能耗降低55%,有效的延长了网络生存周期. 刘晨 陈晓江 汤战勇 房鼎益 徐丹 郭军 陈昊关键词:无线传感器网络 机会路由 地理位置路由 VANET中流调度与路径选择联合优化的传输策略 被引量:2 2019年 由于车辆节点与路边设施的强大存储与计算能力、良好的无线通信能力以及不间断的能量供应,车载自组网(vehicular ad-hoc network,简称VANET)可检测车辆行驶环境的变化,评测危险路况并预警,如前方事故现场预警、交叉路口防碰撞预警等,预估司机的反应时间,为安全驾驶及驾驶体验提供技术支持.但VANET中,数据传输面临无线信道质量不稳定、网络拓扑瞬息万变、无线链路寿命短、带宽受限、通信负载量大等多重挑战.因此,如何将数据及时而可靠地传输到"城市大脑",已成为一个研究热点.考虑存储成本、丢包惩罚与传输奖励,首先提出了面向VANET的混合流调度策略,为不同优先级的数据流分配传输资源;结合链路状况,接着提出了VANET中混合流调度与路径选择联合优化的数据传输策略,满足了强实时数据流对传输时延的需求,同时提高了弱实时数据流的传输可靠性.大量的仿真实验与性能分析表明,这些策略能够为VANET中数据传输提供QoS保障. 强敏 陈晓江 尹小燕 贾茹昭 徐丹 汤战勇 房鼎益关键词:车载自组网 调度 数据传输 基于数据价值的无人机数据收集方法 被引量:6 2017年 数据收集是无线监测网络的关键环节.利用无人机进行数据收集的本质是通过无人机的移动代替网络中的转发节点,减少数据从源节点到基站的转发次数,有效节约监测网络能量,从而成为未来发展的趋势.现有的研究关注如何利用无人机有限的能量获得更多的数据,缺乏对获取数据的价值评估,从而导致无人机数据收集能效比不高.如何利用无人机最少的能量付出在监测区域获取最大的数据价值,其难点在于数据价值是针对不同应用的主观评价,而不同节点获取的数据价值如何比较,目前还缺乏统一的标准.可以发现,数据相似节点的数据价值存在相似性.在此基础上,提出了一种数据收集方法 OnValueGet,利用关键性代表节点的数据,最大程度地近似代表整个监测区域的数据,从而在能量约束下获得最大数据价值.核心思想在于:从分析感知数据的时空相似性入手,确定数据价值较高的感知节点,即数据关键节点.在应用的误差范围内,它们采集的数据可以近似表示全部网络感知节点采集的数据.无人机以数据关键节点为数据采集的核心目标,在能量有限的情况下,根据遇到的障碍物和节点感知到数据的异常与否,动态地规划数据收集路线,从而使收集到的数据具有最大价值,显著提升数据收集的能效比. 徐丹 李伟 王安文 范浩楠 龚晓庆 陈晓江 房鼎益关键词:无人机 数据收集 数据价值 无源感知网络中能耗和延迟平衡的机会路由协议 被引量:6 2019年 部署于野外的感知网络在应用时广泛存在节点能量不足的问题,而新型的使用能量收集技术的节点可以通过周期性地从环境中获取能量来延长网络的生存周期.因此,针对使用能量收集型节点的无源感知网络,能耗不再像有源节点网络那样成为制约网络性能最关键的因素.综合考虑能耗和延迟,可以在使节点获得较长生存周期的同时提高数据到达基站的速度.针对现有应用于无源感知网络的路由协议大多不能兼顾能耗和延迟性能的问题,提出了能耗和延迟平衡的机会路由协议(balance of energy and delay opportunistic routing protocol,简称 EDOR).该协议通过分析节点通信过程来估算节点的预期能耗值,使得节点选择令自己能耗较低的邻居节点作为转发候选.在最终确定转发节点时,该协议通过结合候选节点下一跳邻居节点的占空比信息来进行决策,使得发送节点选择能够更快将数据转发出去的候选节点来降低延迟,从而实现能耗和延迟性能的平衡.最后,该协议还通过设计退避策略来实现转发节点的单一性,减少机会路由过程中产生的不必要的数据包副本数量. 高宏超 陈晓江 徐丹 徐丹 彭瑶 汤战勇关键词:机会路由 一种温度自适应无线传感网络时间同步方法 被引量:7 2015年 无线传感器网络节点中的廉价晶振极易受到温度、电压、湿度等工作环境因素的影响.节点晶振的这一特性,为室外大规模无线传感器网络时间同步技术带来了两方面的挑战:(1)过高的通信开销;(2)精度与能耗之间的不平衡.针对以上问题,提出了一种基于温度感知的、自适应的无线传感器网络时间同步算法.该算法能够依赖本地温度信息对节点时间频偏进行估计及补偿,在保证算法同步精度的同时,降低了网络通信开销.除此之外,提出一种动态同步周期调节机制,使得算法能够根据当前环境温度变化情况对节点同步周期进行动态调节,从而达到了能耗与精度之间的平衡.大量仿真实验结果表明:所提出的时间同步算法可将通信能耗降低至传统同步算法的10%;且在环境温度不断变化的情况下,80%的频偏估计值其误差小于0.5ppm.故,所提出的时间同步方法能够有效地适用于室外环境下部署的大规模无线传感器网络. 金梦 陈晓江 房鼎益 汤战勇 刘晨 徐丹 王薇关键词:时间同步 频偏估计 无线传感器网络 环境自适应 基于低占空比的机会汇聚树路由协议 被引量:2 2013年 针对无线传感器网络(WSN)中存在节点剩余能量不足而导致的路由失效问题,提出一种基于低占空比的汇聚树机会路由算法CTOR。在CTOR中,首先根据网络的传输质量需求确定路由候选节点集;然后,节点以广播方式向所有候选节点传输数据包,收到数据包的候选节点再以一定概率转发该数据包,转发成功的候选节点即为选定的路由节点。概率的引进保证了高数据传输质量与轻网络负载;同时,网关节点发送时间同步控制信息以达到全网时间同步的目的;节点根据固定占空比进行休眠切换,以减少节点的能量消耗,延长网络的生存周期。仿真实验表明,基于低占空比的协议可有效地避免网络空洞问题,延长网络的生存周期;同时,机会性的转发可以有效地提高数据包的成功接收率,降低网络的丢包率。 徐丹 陈晓江 黄骏杰 尹小燕 房鼎益关键词:无线传感器网络 时间同步 占空比 机会路由 高鲁棒性低延迟的路由协议 被引量:3 2018年 无线传感器网络广泛应用于人类社会生活的各个方面,例如灾难预警、工业控制等.而此类应用有很多不仅对数据的实时性存在较高要求,同时对鲁棒性也存在要求.此类问题主要挑战是要兼顾延迟性能和鲁棒性.针对这个挑战,提出了低延迟高鲁棒性的路由协议(RDR),RDR通过独特的路径探测寻找延迟较短、鲁棒性较强的路径,以此降低传输延迟,利用周围节点协助转发解决不稳定链路,增强鲁棒性,使得网络中的节点可以在良好的网络环境或恶劣的网络环境中都保持较好的延迟表现,同时保证网络中节点可以进行端到端通信,不再局限于单向数据收集.使用OMNeT++平台围绕延迟、鲁棒性等多个角度进行了大量的仿真实验,通过理论分析和仿真实验结合,从各个方面说明了所提协议可以保证较低的端到端延迟,并且具有很强的鲁棒性. 兰轩宇 陈晓江 徐丹 彭瑶 房鼎益关键词:无线网络 物联网 鲁棒性 基于低占空比的机会汇聚树路由协议 针对无线传感器网络(WSN)中存在节点剩余能量不足而导致的路由失效问题,提出一种基于低占空比的汇聚树机会路由算法CTOR.在CTOR中,首先根据网络的传输质量需求确定路由候选节点集;然后,节点以广播方式向所有候选节点传输... 徐丹 陈晓江 黄骏杰 尹小燕 房鼎益关键词:无线传感器网络 时间同步 占空比 机会路由