科技日报记者 郝晓明

近日,中国科学院沈阳自动化研究所工业无线网络课题组在认知绿色组网领域取得重要进展,提出了一种全新的认知无线传感器网络分簇协议,为认知无线传感器网络的绿色组网奠定了坚实基础。相关研究成果日前发表于国际电气与电子工程师协会期刊《物联网》。

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ISM2.4GHz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。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,可在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。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。

中科院沈阳自动化所工业无线网络课题组在梁炜、郑萌研究员的带领下,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。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。

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著名期刊,在国内外的影响力稳步提升,研究布局逐步系统化、体系化。

基于簇结构的认知无线传感器网络(图片由受访单位提供)

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