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Design of Building Monitoring Systems Based on Wireless Sensor Networks

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Wireless Sensor Network 2010年第9期2卷 703-709页

作者： qifen dong Li Yu Huanjia Lu Zhen Hong Yourong Chen 不详

Wireless Sensor Network provides a potential technique for monitoring the indoor environment. This paper presents a Building Monitoring system based on Wireless Sensor Networks. A clustering-based network specified for building monitoring is proposed, which is inspired by LEACH (Low Energy Adaptive Cluster Hierarchy) method. Further, two key ideas are used to implement the clustering-based network. First, the configuration module of building management software is used to conduct all nodes in a room forming a local cluster. This cluster formation method does not consume node energy. Second, because cluster-heads cannot directly transmit packets to the sink node due to limited wireless communication range, the cluster-head communications are represented by a multi-hop tree rooted at the sink node. The experiment has been made to demonstrate the feasibility of the proposed results.

关键词： Wireless Sensor Networks Building Monitoring LEACH Cluster

基于Lyapunov优化的时变无线传感网路由研究

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传感技术学报 2017年第5期30卷 758-765页

作者：董齐芬张其前浙江警察学院计算机与信息技术系杭州310053

针对无线传感网应用中监测环境具有随机性和不可预测性等因素使得节点感知速率通常是时变的且某些时刻会超出链路容量的实际问题,设计了一种时变路由算法。在该算法中,将时变感知速率下的路由问题建立成以时均的网络能耗与丢弃感知数据... 详细信息

针对无线传感网应用中监测环境具有随机性和不可预测性等因素使得节点感知速率通常是时变的且某些时刻会超出链路容量的实际问题,设计了一种时变路由算法。在该算法中,将时变感知速率下的路由问题建立成以时均的网络能耗与丢弃感知数据代价的加权和最小为目标的随机优化模型,并利用Lyapunov优化技术求解该模型,进而得到一种路由策略来实时决策每条链路上的数据流量以及由于节点感知速率持续超出链路容量而不得不丢弃的数据量。进一步,讨论感知数据不被丢弃的条件,建立目标函数与感知信息最大传输时延之间的权衡关系。最后,通过仿真实验,验证了本文算法在能耗、感知数据的丢弃量及传输时延之间的均衡关系。还在不同的最大数据感知速率下,比较了本文算法与AVE算法的性能。

关键词：无线传感器网络时变路由 Lyapunov优化

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基于最优信标组的扩展卡尔曼定位算法

传感技术学报 2011年第4期24卷 581-586页

作者：孟文超俞立董齐芬王铭浙江工业大学信息工程学院杭州310023

节点定位是无线传感网的关键技术之一。针对传统的基于RSSI的定位算法精度低的问题,提出一种基于最优信标组的扩展卡尔曼定位算法(BBG-EKF)。该算法分析影响定位精度的两个因素:未知节点与信标节点的距离和信标节点间的共线性,提出一种... 详细信息

节点定位是无线传感网的关键技术之一。针对传统的基于RSSI的定位算法精度低的问题,提出一种基于最优信标组的扩展卡尔曼定位算法(BBG-EKF)。该算法分析影响定位精度的两个因素:未知节点与信标节点的距离和信标节点间的共线性,提出一种最优信标组选择机制,进一步通过扩展卡尔曼滤波实现精确定位。新算法复杂度低,定位过程中节点间通信开销小。实验结果表明,BBG-EKF定位算法在不同通信半径及信标节点密度的网络中都具有较高的定位精度,可以满足大多数无线传感网定位系统的需求。

关键词：无线传感器网络节点定位最优信标组扩展卡尔曼滤波

基于嵌入式零树小波的心电信号压缩算法及实现

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传感技术学报 2012年第7期25卷 880-884页

作者：蒋国华潘健勇董齐芬俞立浙江工业大学信息工程学院杭州310023 杭州市特种设备检测院杭州310023

针对便携式无线心电监护设备在数据存储及传输上的局限性,结合心电信号的特点,提出了一种基于嵌入式零树小波(Embedded Zero-tree Wavelet,EZW)算法的压缩算法。通过对EZW算法第一、二次迭代加以合并,并预先判断和标记第一次迭代出现的... 详细信息

针对便携式无线心电监护设备在数据存储及传输上的局限性,结合心电信号的特点,提出了一种基于嵌入式零树小波(Embedded Zero-tree Wavelet,EZW)算法的压缩算法。通过对EZW算法第一、二次迭代加以合并,并预先判断和标记第一次迭代出现的零树是否在整个编码过程中始终是零树,以提高算法的压缩率和运算效率。以MIT-BIH心律不齐数据库为样本数据集进行仿真,同时在MICAZ节点上作实际运行测试。实验证明,该算法相比于EZW算法压缩率更高,能更好地应用于无线设备上的心电信号压缩。

关键词： ECG 无线监护压缩提升小波嵌入式编码

移动无线传感网中的迭代蒙特卡罗定位算法研究

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传感技术学报 2010年第12期23卷 1803-1809页

作者：董齐芬俞立陈友荣洪榛浙江工业大学信息工程学院杭州310023

研究移动无线传感网中的节点定位问题,分析影响蒙特卡罗定位精度的两个因素:观测值和前一时刻的位置样本集,提出一种迭代蒙特卡罗定位算法。该算法中,信标节点的位置信息在每个时间段只被它的邻居节点转发一次,但是接收到该信息的其他... 详细信息

研究移动无线传感网中的节点定位问题,分析影响蒙特卡罗定位精度的两个因素:观测值和前一时刻的位置样本集,提出一种迭代蒙特卡罗定位算法。该算法中,信标节点的位置信息在每个时间段只被它的邻居节点转发一次,但是接收到该信息的其他节点会保存它们,并在下一时间段将它们与待发送/转发的信息融合成一个数据包进一步转发,增加待定位节点用于估算前几个时间段位置样本集的观测值。待定位节点再利用蒙特卡罗算法迭代计算前面时间段的位置样本集,并充分利用观测值滤除较差样本,从而提高当前时刻的定位精度。仿真实验表明改进算法提高了定位准确度。当信标节点密度较低时,更能体现改进算法的优越性。

关键词：无线传感器网络节点定位蒙特卡罗定位移动性

常态化防疫背景下城市盗窃犯罪的时空演变及其机理研究——以浙江海宁市为例

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地理科学进展 2023年第2期42卷 341-352页

作者：郑滋椀姜超汪婕刘璐陈鹏董齐芬浙江警察学院大数据与网络安全研究院杭州310053 中国人民公安大学信息网络安全学院北京102600 首都经济贸易大学城市经济与公共管理学院北京100070 城市群系统演化与可持续发展的决策模拟研究北京市重点实验室北京100070 复旦大学法学院上海200433

新冠疫情的爆发会对区域内犯罪数量产生显著影响。然而,常态化疫情防控是否显著改变了犯罪空间分布格局,仍然有待进一步的实证检验。论文选择始终采取常态化疫情防控措施的浙江海宁市中心城区,采用标准差椭圆、核密度估计方法,对2018年... 详细信息

新冠疫情的爆发会对区域内犯罪数量产生显著影响。然而,常态化疫情防控是否显著改变了犯罪空间分布格局,仍然有待进一步的实证检验。论文选择始终采取常态化疫情防控措施的浙江海宁市中心城区,采用标准差椭圆、核密度估计方法,对2018年2月—2021年7月城市盗窃犯罪的时空格局演变特征及其机理进行研究。结果表明:(1)新冠疫情爆发后,研究区内盗窃犯罪月均数量较疫情前降幅达53%,并持续在100~200起之间波动,而其日内分布模式却没有明显变化;(2)2020年2月—2021年7月,研究区内盗窃犯罪热点较疫情前有明显减弱、减少,且其犯罪空间分布格局较为稳定;(3)针对疫情前的12个典型犯罪热点区域,其月均犯罪数量在疫情后的降幅在52%~78%之间,其分季度的时间演变模式存在明显差异;(4)根据日常活动理论和犯罪三角理论,常态化疫情防控中有7类具体措施可对各区域的犯罪产生较大影响。研究结果对于理解重大突发公共卫生事件下的犯罪空间演变规律和制定科学的犯罪防控策略均具有重要参考价值。

关键词：常态化疫情防控盗窃犯罪犯罪地理浙江海宁

基于信息素扩散模型蚁群算法的无线传感网路由研究

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传感技术学报 2011年第11期24卷 1644-1648页

作者：鲍荣潘浩董齐芬俞立邵磊浙江工业大学信息工程学院杭州310023

为了快速适应无线传感器网络拓扑的动态变化和节点能量的有限性,本文采用信息素扩散模型,提出一种基于蚁群算法的路由协议。由实际和虚拟两种信息素共同指引路由包和数据包进行偏向性路径搜索。进一步,根据数据包传输情况,对信息素采取... 详细信息

为了快速适应无线传感器网络拓扑的动态变化和节点能量的有限性,本文采用信息素扩散模型,提出一种基于蚁群算法的路由协议。由实际和虚拟两种信息素共同指引路由包和数据包进行偏向性路径搜索。进一步,根据数据包传输情况,对信息素采取奖惩机制,从而为路由优化提供支持。基于TOSSIM平台的仿真表明,该协议在保证数据可靠传输的同时,有效地延长整个网络的生命周期,缩短传输时延。

关键词：无线传感网路由协议蚁群算法扩散模型

基于蚁群算法的无线传感器网络能量有效路由算法研究

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传感技术学报 2011年第11期24卷 1632-1638页

作者：童孟军俞立郑立静董齐芬浙江工业大学信息工程学院杭州310032 杭州电子科技大学计算机学院杭州310018

本文结合蚁群算法的理论,提出了改进的能量有效路由算法(IEEABR),该算法在蚂蚁数据包结构、概率选择公式及信息素更新公式等方面做了改进。通过为前向蚂蚁与后向蚂蚁设计不同的报文结构提高了传输效率。概率选择过程中考虑邻居剩余能量... 详细信息

本文结合蚁群算法的理论,提出了改进的能量有效路由算法(IEEABR),该算法在蚂蚁数据包结构、概率选择公式及信息素更新公式等方面做了改进。通过为前向蚂蚁与后向蚂蚁设计不同的报文结构提高了传输效率。概率选择过程中考虑邻居剩余能量的相对大小,能够避免蚂蚁选择能量较小的邻居作为下一跳,均衡了网络能量的消耗。让前向蚂蚁在路径搜索过程中释放信息素能够优化路径。同时,前向蚂蚁数据包中增加了节点的邻居地址表,能够有效的避免路由回路的发生。本文中使用NS2仿真工具对IEEABR协议进行了仿真,仿真结果表明该算法延长了网络寿命和提高了能量有效性。

关键词：无线传感器网络路由算法蚁群优化能量均衡 NS2仿真

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带有修正项的非线性系统自适应学习控制

信息与控制 2020年第3期49卷 343-350,364页

作者：李国军陈东杰董齐芬卢甜甜浙江工业大学信息工程学院浙江杭州310023 浙江警察学院公共基础部浙江杭州310053 浙江警察学院计算机与信息安全系浙江杭州310053

针对带有任意初态偏差的非线性系统的自适应控制问题,借助迭代学习控制的思想,提出了一种带有修正初态偏差功能的自适应控制策略.该算法将整个控制过程分成若干个等长时间的子过程,在每个子过程中控制算法都会进行误差校正和参数学习,... 详细信息

针对带有任意初态偏差的非线性系统的自适应控制问题,借助迭代学习控制的思想,提出了一种带有修正初态偏差功能的自适应控制策略.该算法将整个控制过程分成若干个等长时间的子过程,在每个子过程中控制算法都会进行误差校正和参数学习,直到完全跟踪上为止.在控制过程中,利用反正切函数对控制量进行连续化处理,解决了控制过程中的颤振问题.最后,通过计算机仿真验证了算法的有效性.

关键词：迭代学习非线性系统自适应控制初始修正收敛