物联网传感网络路由改进设计算法研究

物联网传感网络广泛应用在环境监测和模式识别等领域,物联网传感网络的路由协议通过多跳汇聚树路由网络进行组网,随着节点数目的增多容易出现链路故障,需要进行路由修复和改进设计。提出一种基于链信息头抽取和信息源定位的物联网传感器网络路由改进设计方法。构建了物联网下传感器网络的组网和路由探测模型,采用链路信息簇头节点抽取和信息源定位方法进行链路路由信息数据聚集,采用预加重方法广播竞选簇头节点的能量损失,通过双向链路估计得到路由节点的数据传输协议,采用链路节点能量和Sink节点距离分层方法实现路由优化设计。仿真结果表明,采用该方法进行物联网传感网络的路由优化设计,提高了链路信息收发和数据传输的可靠性和吞吐量,性能优越。     

基于负载-功耗特征测试的WSN配网路由修复方法

为了增强无线传感网络(WSN)的自适应性,降低WSN功耗,需要进行配网路由修复。传统的路由修复算法采用能量感知模型,设置负载平衡的CTP路由协议估算剩余能量,算法没有考虑路由最大角度的负载平衡问题,路由修复性能不好。提出一种基于负载-功耗联合特征测试的WSN配网路由修复算法,设计了基于ICTP协议的WSN网络模型框架,综合考虑簇头的剩余能量及其与Sink的距离对它的生命周期的影响,进行路由选择设计,采用负载-功耗联合特征测试方法,实现WSN配网路由修复改进。实验结果表明,该算法进行WSN路由修复设计,节点剩余能量方差一直维持在最低,有效地均衡了网络负载,平衡了网络能量消耗,节点生存性较大,提高能量的有效利用率。     

基于事件触发的六边形分布式分簇多跳路由协议

针对随机分布的大规模无线传感器网络,为了减少能耗,延长网络生存期,提出了一种基于事件触发的六边形分布式分簇多跳路由协议（hexagonaldistributedcluster-basedmulti—hoproutingprotocolbasedoneventtriggering,HDCMET）。HDCMET协议由事件触发节点根据剩余能量来选择簇头,由簇头综合距离、能量等条件,确定六边形完成分簇;数据采集后,簇头负责以多跳方式将数据传输给基站。由于采用了事件触发机制、六边形分簇和多跳传输方式,大规模无线网络能高效地进行传输。仿真结果表明,在大规模网络中,HDCMET协议与LEACH协议相比明显延长了网络寿命。     

基于LEACH协议的WSN改进分簇算法的理论分析

基于LEACH协议,提出WSN改进分簇路由算法。该算法能根据节点的剩余能量和节点到基站的距离在无线传感器网络中选出簇头,再由接受信号的强度确定成簇规模不超过最大成员数的簇成员节点,并依据所选簇头的自身条件动态决定是否需要在簇内产生助理簇头,进而在需要的簇内选择合适的节点作为助理簇头。根据理论分析,改进算法能均衡网络负载,降低网络能耗,延长网络生存时间以及提高网络运行周期。     

矿井长直巷道中WSN的LEACH路由协议研究

LEACH路由协议具有层次化、自组织分簇的优点。本文针对矿井长直巷道环境下LEACH协议的不足,提出一种可靠的能量均衡路由算法LEACH-TLLEB。该算法采用线性网络拓扑结构合理部署Sink节点,局部区域节点结合位置均衡和能量均衡选举簇头。仿真结果证明,该算法改善了矿井下长直巷道WSN网络的可扩展性和能耗不均衡等问题,延长了网络的生命周期。     

基于并行SOM和自适应禁忌优化算法的负载均衡分簇路由设计

为了克服传统分簇路由协议中无法有效缓解"热区"和数据传输可靠性不高的问题,设计一种基于并行SOM和自适应禁忌优化算法的负载均衡路由协议。首先,将整个网络区域分为若干子区域,在每个子区域中自适应的根据节点与基站的距离确定分簇数目,采用并行SOM并行对网络区域进行分簇,同时根据能量和位置因素选举簇头;然后,以最小化各簇头到基站的最小跳数为目标,采用改进的禁忌优化算法来寻找各簇头到达基站的最优解和次优解,构成多条冗余路由,以增强数据传输的可靠性,最后,对基于改进禁忌优化算法的最小跳数路由协议进行了设计和描述。仿真实验表明:文中方法能有效地提高网络生命周期和提高数据传输的可靠性,具有很好的负载均衡能力,是一种适用于WSN的有效分簇路由算法。     

WSN中一种改进LEACH算法与仿真分析

无线传感器网络降低能耗、提高网络生存周期是研究的重要目标,本文针对LEACH算法缺陷,对簇首选择、簇首和Sink节点的通信进一步优化。簇头节点在接收簇内节点数据时进行数据聚合,减少传输数据的能耗,同时各簇头节点将聚合后的数据用改进的Dijkstra算法以最快的速度找到距离Sink的最短路径,提高网络性能,延长网络生存时间。     

簇头节点分配的低能量最小平均距离算法

提出一种簇头节点分配的低能量最小平均距离算法。该算法按照最小平均距离的方法来选择簇头以延长无线传感器网络寿命,从而达到用最低的能量消耗来监控更大区域的目的。此外,将休眠周期引入到该算法,可以通过周期性的睡眠来进一步控制能量消耗。仿真实验证明了其有效性。     

基于修剪算法的无线传感器网络能量消耗研究

无线传感网络有大量的传感器节点组成,所以在无线传感网络中传感器节点的能量消耗是主要的能量消耗部分。基于分簇协议引起的负载不均衡现象,采用修剪技术对节点的位置、担任簇头节点的次数和剩余能量三者进行加权和分析的这种能量均衡算法,采用动态调整机制选择簇头节点。实验结果表明该算法增加传感器节点的使用时间,有效延长无线传感网络的寿命。     

基于能耗最小化的WSN时间同步算法研究

时间同步是无线传感器网络（WSNs）的重要支撑技术。介绍了分簇路由算法与WSN时间同步之间的关系,针对网络节点中能量消耗不均匀问题,提出了一种新的基于分簇的时间同步解决方案,在簇头节点与基站之间以及簇内节点之间分别采用DMTS以及FTSP单向同步模式,以达到在保证足够同步精度的同时降低能耗的目的。     

无线传感器网络LEACH协议的分析

在无线传感器网络中降低节点能耗,延迟网络生命周期是其研究的重点。现有分层路由协议中存在着簇首节点能耗分布不均,簇首与节点、基站间距离分布不均等问题;基于LEACH协议的思想提出一种改进的分层路由协议(M-LEACH),它考虑了簇首当前剩余能耗的因素,仿真结果表明能有效的延迟网络生命周期。     

基于最优数分簇多跳路由的无线传感器网络协议

为了改进无线传感器网络协议中,分簇通信开销大、节点消耗不均衡以及层次路由不明确的问题,提出一种最优数分簇多跳路由协议。协议从成簇划分,均衡节点能耗及簇间路由三个方面进行了改进和完善。仿真结果表明,改进的分簇多跳路由协议有效地均衡了簇头能量,提高了数据传送精度,有效地延长了网络的生命周期。     

基于能量簇头选举算法中选举系数的研究

无线传感器网络中基于节点剩余能量簇头选举算法(MLEACH)是在LEACH协议基础上得到的改进算法,能有效地延长网络的生存时间,改善了网络性能.本算法的关键是设置合理可行的选举系数,它决定了簇头选举时间和轮数.本文提出了选举系数的确立方法,并进行了模拟仿真,试验结果表明:选举系数与节点数目、簇成员节点能量消耗成正比,与簇头节点能量消耗成反比.     

异构网络环境中基于能量时间竞争机制的网络分簇算法研究

无线传感器网络的使用寿命主要是由能量来决定的,节点能量消耗可以通过节点分簇算法来进一步降低。针对无线传感器网络分簇中存在的"能量空洞"问题,本文提出一种新的降低节点能量损耗的节点分簇算法——LVUC算法。该算法综合考虑了网络中节点的能量消耗的异构性以及各个节点计算能力的异构性,依据节点的剩余能量和预测的成簇节点的能量损耗,选取剩余能量相对较高的节点为簇头节点。仿真实验结果表明,该算法能有效地均衡节点的能量消耗,从而延长网络的生命周期。     

引入优化压缩思维的无线视频传感器网络路由协议

针对无线视频传感器网络能量异构普遍存在的特点,提出一种引入优化压缩思维的无线视频传感器网络路由协议,确定节点的可压缩性,在簇头节点中完成数据的稀疏以及观测,将少数测量数据发送至汇聚节点,汇聚节点通过采集节点压缩数据的测量向量,进行压缩感知解码,完成数据的压缩以及重构操作。通过蚁群算法获取无线视频传感器网络中最小成本的路径,将数据分组发送至所有邻居节点,蚂蚁依据能量水平的高低确定下一跳,从而更好的完成全网能量均衡,蚂蚁走完所有路径后,对其信息素进行计算,求出信息素的挥发带来的负反馈,给出新的带宽函数以及跳数函数,节点间通过周期性的广播路由更新分组确保路由表的正确性,在路由选择时综合分析带宽与跳数因素,有效提高了无线视频传感器网络的吞吐量。仿真实验结果表明,所提协议可有效均衡网络能耗,延长整个网络生命周期。     

一种基于能量消耗分簇算法在WSN中的研究

如何降低能量消耗是无线传感网络中的重要研究方向,本文首先对节点中的簇首节点消耗问题进行研究,然后针对分簇算法进行了改进:在簇首节点中采用遗传算法选出最优的节点;在簇覆盖范围中采用能量作为判断依据;在簇与簇的通信中采用改进的Dijkstra算法进行优化。仿真实验表明,本文的算法与LEACH,DBCP算法相比有了明显的改进,节点的能量消耗更加合理,生命周期进一步加强。     

基于ECDH算法的WSN密钥研究

提出了一种基于ECDH算法的WSN安全传输协议。在分簇路由模型的基础上,结合k均值算法的优点,通过簇头节点与基站之间的协商产生密钥,实现了协商密钥动态变化,并且不同簇之间密钥不相同。之后簇头节点向本簇内的sensor节点分发密钥,使整个WSN的信息传输过程均是安全可信的。同时,本文也考虑了节点能耗与首次通信安全性的问题,并给出了相应的解决方案。     

基于断点损耗预测的高速网络流路由修复方法

设计高速网络流路由修复算法,提高网络的生命周期,降低路由节点能耗。传统的路由修复算法采用阈值分割路由冲突分解算法,采用阈值分割判断实现路由修复,无法有效满足高速网络流路由修复的应用环境。提出一种基于断点损耗预测的高速网络流路由修复方法。计算通信节点的衰减性能,绘制出符合高速移动环境移动节点衰减曲线,根据欧氏距离公式计算出随机分布的路由节点的路径链接的稳定性,对多角度系数进行修订,采用断点损耗预测方法,进行功耗损失修订,实现路由修复。仿真实验表明,该算法实现高速网络流路由修复。有效地控制簇头的数量和分布、节约能量、均衡网络负载,提高了高速网络流路由的生命周期,单个节点能耗大幅降低,在高速移动大规模网络流维护和路由控制优化中具有较好的应用价值。     

对节点位置和能量的无线传感器网络分簇路由协议研究

在无线传感器网络中，分簇路由协议相比于平面路由协议具有一定优势，因此对于分簇路由协议的研究具有重要意义。本文将网络中节点的位置信息与节点的剩余能量相结合，基于LEPS路由协议从工程角度提出一种改进方案E-LEPS路由协议，并讨论了其工作过程。     

无线传感器网络簇头节点分配固定聚簇算法研究

在分簇无线传感器网络架构之下,提出一种簇头节点分配的固定聚簇优化算法.首先将感测区域划分为面积相同的规则簇集区域,再利用本文所提出的算法确定各簇内最小化能量消耗的最佳簇头节点位置.通过实验证明了其有效性.