近日,中國科學院沈陽自動化研究所工業無線網絡課題組在認知綠色組網領域取得重要進展,提出了一種全新的認知無線傳感器網絡分簇協議,相關成果發表于物聯網領域頂級期刊。
隨著無線技術的快速發展,無線傳感器網絡和Wifi、藍牙等無線技術共存于免授權的ISM 2.4GHz頻段,共存的電磁干擾嚴重影響了無線傳感器網絡的傳輸性能。一種解決方案是認知無線傳感器網絡技術,通過將認知無線電技術引入到無線傳感器網絡中,可以實現傳感器節點對高質量授權頻段的動態機會式接入,可在顯著提升無線傳感器網絡的傳輸性能。然而,頻譜動態性導致認知無線傳感器網絡的拓撲頻繁變化,網絡開銷巨大。分簇管理能夠有效控制網絡開銷,因此分簇協議設計成為了認知無線傳感器網絡領域的研究熱點。
沈陽自動化所工業無線網絡課題組在梁煒、鄭萌研究員的帶領下,在國際上首次提出了一種考慮網絡穩定性的認知無線傳感器網絡分簇協議。該協議中,每個節點根據鄰居節點集合和可用信道構建最大邊團,根據最大邊團中節點的剩余能量,節點數量和公共可用信道數計算節點權重。權重大的節點成為鄰域簇首,其它節點加入鄰居簇首所在簇成為簇成員。由于分簇過程中充分考慮了網絡能耗和頻譜動態性,網絡的壽命和穩定性得到了顯著提升。該項工作為認知無線傳感器網絡的綠色組網奠定了堅實基礎。成果以NSAC: A Novel Clustering Protocol in Cognitive Radio Sensor Networks for Internet of Things為題,發表于IEEE Internet of Things Journal。
近年來,圍繞工業無線網絡的研究,沈陽自動化所在網絡架構設計、拓撲控制、綠色認知組網方法、高可靠傳輸技術、異構無線共存和國際標準化等方面取得了重要進展,相關工作分別以論文形式發表于Proceedings of The IEEE,IEEE Internet of Things Journal, IEEE Transactions on Wireless Communications, IEEE Transactions on Vehicular Technology,IEEE Sensors Journal, IEEE Systems Journal等國際著名期刊,研究布局逐步系統化、體系化。沈陽自動化所在工業無線網絡領域的研究更加深入,國內外影響力也在穩步提升。