《中国科学报》(2019.10.17):中科院沈自所在认知绿色组网领域获进展
本报讯 日前,中国科学院沈阳自动化研究所(以下简称沈自所)工业无线网络课题组在认知绿色组网领域取得进展,课题组提出了一种全新的认知无线传感器网络分簇协议,相关成果发表于《电气和电子工程师协会(IEEE)物联网期刊》。
随着无线技术的快速发展,无线传感器网络和WiFi、蓝牙等无线技术共存于免授权的ISM(工业、科学和医学)2.4GHz频段,共存的电磁干扰严重影响了无线传感器网络的传输性能。
工业无线网络课题组研究员梁炜指出,一种解决方案是认知无线传感器网络技术,通过将认知无线电技术引入到无线传感器网络中,可以实现传感器节点对高质量授权频段的动态机会式接入,显著提升无线传感器网络的传输性能。
“然而,频谱动态性导致认知无线传感器网络的拓扑频繁变化,网络开销巨大。”工业无线网络课题组研究员郑萌说,“分簇管理能够有效控制网络开销,因此分簇协议设计成为了认知无线传感器网络领域的研究热点。”
在梁炜、郑萌的带领下,无线网络课题组在国际上首次提出了一种考虑网络稳定性的认知无线传感器网络分簇协议。该协议中,每个节点根据邻居节点集合和可用信道构建最大边团,根据最大边团中节点的剩余能量、节点数量和公共可用信道数计算节点权重。
“权重大的节点成为邻域簇首,其它节点加入邻居簇首所在簇成为簇成员。”梁炜表示,“由于分簇过程中充分考虑了网络能耗和频谱动态性,网络的寿命和稳定性得到了显著提升。该项工作为认知无线传感器网络的绿色组网奠定了坚实基础。”
近年来,围绕工业无线网络的研究,中科院沈阳自动化所在网络架构设计、拓扑控制、绿色认知组网方法、高可靠传输技术、异构无线共存和国际标准化等方面取得了重要进展,相关工作分别以论文形式发表于多家国际期刊,研究布局逐步系统化、体系化。
(沈春蕾)
相关论文信息:https://doi.org/10.1109/jiot.2019.2898166
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