基于节点调度策略的能量有效覆盖算法

对监测区域进行有效地覆盖以及最大限度延长网络生存周期是无线传感器网络研究的重点课题之一。为此,提出了一种基于节点调度策略的能量有效覆盖算法,该算法通过泊松分布模型构造节点概率密度公式,依照节点密度公式对所关注的目标进行有效覆盖;另一方面,通过节点自身状态调度机制更新以及对邻居节点进行匹配调度的动态转换,使得传感器节点剩余能量与节点消耗能量趋于平衡,从而达到延长网络生存周期。仿真实验结果表明,该算法可实现对监测区域的有效覆盖,同时优化了网络资源的配置,延长了网络生存周期。     

面向智慧园区的WSN路由优化算法

为解决智慧园区中无线传感器网络(WSN)的能耗不均衡问题,构建了路由代价函数,并提出了一种新的能耗均衡路由算法.该算法结合智慧园区中无线传感器网络的特点,综合考虑节点地理位置和剩余能量来构建路由代价函数.传感器节点通过选择其邻居节点中路由代价最小的节点进行数据转发.仿真结果表明,该算法可以有效节约网络能耗,同时延长了网络的生命周期.     

一种基于信号机制的能量感知地理路由算法

在实际的无线传感器网络中,由于路由空洞的存在,采用边缘转发机制的地理路由算法容易使空洞边缘的节点由于负载较重,能量快速消耗从而过早的死亡,导致空洞进一步的扩大．为了使网络负载更加均衡,延长网络生命周期,提出了一种基于能量信号机制的地理路由算法SIENGR ．SIENGR将节点的初始能量划分3个能量区间,并用能量信号来标识节点的剩余能量所处的能量区间．SIENGR算法的边缘转发机制结合节点的能量信号,利用空洞边界节点的所有平面邻居节点来轮流承担边缘转发的数据量,使产生的路由能够根据节点能耗的情况,自适应地避开空洞边缘能量较少的热区节点,均衡热区附近节点的能量消耗,防止空洞扩大．仿真结果验证了SIENGR算法在网络生命周期、网络能耗均衡、数据包到达率等指标上的性能．     

能量感知非均匀成簇路由优化算法

无线传感器网络(WSN)具有的能量有限,其能量利用效率的高低直接影响着网络的生命周期.为了提高无线传感器网络的能量利用效率,提出了一种能量感知非均匀成簇路由优化算法(Energy Awareness Unequal Clustering Routing Optimization Algorithm,EUCR).该算法通过节点在网络中所处的位置确定各节点的邻居节点,并以局部能量选举簇头,各簇头根据其邻居节点构建非均匀分簇网络.同时该算法在路由阶段考虑了簇头的剩余能量和转发代价.仿真结果表明,EUCR算法能有效提高网络的能量利用效率,并延长网络的生命周期.     

面向异构无线传感器网络的节点调度算法

针对传感器网络中的节点冗余问题,提出了一种冗余判别方法来关闭冗余节点,以达到延长网络生命周期的目的.首先按邻居节点的不同位置对节点进行分类,研究了每组邻居节点的网络覆盖率与工作节点数k之间的约束关系,在此基础上,按不同的冗余法则对节点进行判断,关闭冗余节点.理论分析和实验结果表明,提出的算法能关闭网络中的冗余节点从而有效地延长网络的生存时间.     

基于无线传感器网络的业务流调度算法

实时性要求是无线传感器网络调度算法性能评价的重要内容。对于实时性要求很高的应用场合,调度算法的首要标准是降低数据包的传输时延。针对无线传感器网络的业务流调度问题,结合传统的加权循环调度算法WRR,着眼于解决无线传感器网络中业务流突发引起的时延性能下降问题,提出了新的调度算法-WSWRR。新算法合理分配传感器节点的数据感知和传输时间,使节点在不需要工作时转入低功耗的休眠模式,且能在满足应用要求服务质量的前提下,高效利用节点能量,延长整个传感器网络的生命周期。通过仿真实验,验证了新算法在调度突发数据包时性能得到了很好的改善,且没有增加网络的整体能耗,证明了WSWRR算法的有效性。     

基于节点休眠的水下无线传感器网络覆盖保持分簇算法

为有效延长水下无线传感器网络的生命周期、保持网络覆盖率,该文提出一种基于节点休眠的覆盖保持分簇算法。首先计算网络节点的覆盖冗余度,并对覆盖冗余度高的节点执行休眠策略,然后以网络覆盖率及节点能耗均衡性为目标,采用多目标算法进行求解,再利用TOPSIS法从非支配解集中选出较优解,当有节点死亡时,通过唤醒策略保持网络覆盖率。仿真结果表明,与目前较好的网络规划算法相比,该文算法能够更好地降低网络能耗,延长网络生命周期并保持网络对环境的覆盖率。     

无线传感器网络自适应目标跟踪节点调度算法

在无线传感器网络中,设计合理的节点调度算法是提高网络感知能力、降低系统能耗的关键。在分析节点能耗模型的基础上,针对移动目标跟踪型网络应用,提出一种高能效的无线传感器网络自适应节点调度算法ANSTT。该算法根据节点对移动目标的感知能力,以及节点的相对剩余能量水平,自动调整节点工作模式。仿真实验表明,ANSTT算法在维持低感知延时、高目标感知率的同时,可有效降低系统能耗,延长网络寿命。     

一种无线传感器网络的自适应休眠调度算法

针对数字航道观测场景变化以及传感器节点能量有限的特点,提出一种将无线传感器网络用于数字航道观测时的自适应休眠调度算法.该算法能感知数字航道观测场景的变化,并据此调整节点的状态.仿真结果表明提出的算法与已有的休眠调度算法对比,更加适应观测场景的变化,从而延长网络生命周期.     

基于能量预测的无线传感器网络节点覆盖调度算法

针对无线传感器网络中存在的热区问题,采用非均匀部署方案,并在此基础上提出基于能量预测的无线传感器网络节点覆盖调度算法。并对算法进行了仿真实验和性能分析。结果表明该算法可以延长的网络生命周期并在较长的时间里保持较高的网络覆盖率,能够达到网络内大多数节点能耗均衡的设计目标。     

Prolonging lifetime for wireless rechargeable sensor networks through sleeping and charging scheduling

Prolonging network lifetime is a fundamental requirement in wireless sensor network (WSN). Existing charging scheduling algorithms suffer from high node redundancy and energy consumption issues. In this paper, we study WSN charging problem from the perspectives of energy conservation combined with energy replenishment scheduling. Firstly, we detect the redundant nodes whose energy is wasted in the network functionality and develop a K‐covering redundant nodes sleeping scheduling algorithm (KRSS) for reducing energy. Secondly, we employed multiple wireless charging vehicles (WCVs) for energy replenishment and optimize the charging scheduling algorithm to prevent any exhaustion of nodes, and we proposed a distance and energy–oriented charging scheduling algorithm (DECS) with multiple WCVs. Simulation experiments are conducted to show the advantages of the proposed KRSS+DECS, confirming that our scheme is capable of removing redundant nodes, lowering node failures, and prolonging network lifetime.     

基于无线传感器网络的K均值算法研究

传统无线传感网一般由大量密集的传感器节点构成,存在节点计算能力、能源和带宽都非常有限的缺点,为了有效节能、延长网络寿命,介绍了基于聚类的K均值算法.该算法通过生成的簇头节点散播到网络的各个区域中,减少了每个区域内通信的能耗和可能会出现的一般节点过早死亡的情况,从而避免了网络对该区城提早失去监控.实验证明,该算法对各节点...     

基于点割集的无线带状传感网分布式寿命预测算法

无线带状传感网是一种典型传感网应用模式,现有的网络生存时间模型大多面向特定的布设模型和工作模式,不能直接应用于带状传感网寿命预测。该文提出一种基于点割集的带状网分布式寿命预测算法。该算法仅利用邻居节点的位置和剩余生存时间等局部信息求解点割集及局部网络生存时间,通过相邻节点间交互包含局部网络生存时间的信令,估计整个网络的剩余生存时间。仿真结果表明,与现有基于梯度的网络生命估计算法相比,该文算法能准确且实时地估计网络的生存时间。     

基于传输距离和Sink移动的扩延网络寿命算法

在无线传感网络WSN(Wireless Sensor Network)中,传感节点通常以多跳方式向信宿Sink传输感测数据.由于邻近信宿Sink的传感节点需要承担数据转发的任务,比其他节点消耗更多的能量,缩短了网络寿命.为此,提出一种扩延网络寿命的新算法,记为NLTA(Network LifeTime Augmentation).NLTA算法采用了节点传输距离自适应调整和信宿Sink移动两个策略.节点依据能量情况,调整传输距离,减少能量消耗,然后根据路径容量值,调整Sink的位置,平衡网内的节点能量消耗,避免信宿Sink的周围节点能量过度消耗.仿真结果表明,提出的NLTA方案能够有效地提高网络寿命.     

Mobile target tracking algorithm for wireless camera sensor networks with adjustable monitoring direction of nodes

Wireless camera sensor networks (WCSNs) possess a powerful physical environment monitoring capability. Camera nodes with adjustable monitoring directions further improve their flexibility. This study focuses on tracking multiple mobile targets to investigate the node scheduling and target location evaluation strategy of WCSNs on the basis of rotating nodes. By referring to existing research, this study improves the camera node monitoring and rotation model and proposes three network performance evaluation indicators. The proposed algorithm schedules nodes and their monitoring directions by using the unutilized energy of the nodes and the number of monitored targets. It also predicts the moving trends of the targets and selects active nodes by using the locations and linear speeds of the targets. Experimental results show that the proposed algorithm has a high target tracking accuracy. Compared with traditional target tracking algorithms, the proposed algorithm can effectively reduce the number of active nodes, balance the energy consumption between nodes, and prolong network lifetime.     

基于遗传聚类的无线传感器负载均衡路由算法

通常的无线传感器分簇网络存在节点负载不均衡的问题。为均衡各节点能量消耗,延长网络生存周期,将K均值算法与遗传算法相结合,提出一种负载均衡的无线传感器网络路由算法,算法利用遗传算法的全局寻优能力以克服传统K均值算法的局部性和对初始中心的敏感性,实现了传感器网络节点自适应成簇与各节点负载均衡。仿真实验表明,该算法显著延长了网络寿命,相对于其他分簇路由算法,其网络生存时间延长了约43%。     

Research on WSN lifetime optimization game algorithm combined power and channel

Due to the problem of shortening the network lifetime which was caused by the big energy consumption for wireless sensor network (WSN) whose energy and computing power was limit,a lifetime optimization game algorithm combined power control and channel allocation (LOAPC) was proposed.The influence of node power and residual energy on the node interference was explored to construct an interference affection measurement model.Then,expected transmission times was introduced to establish a novel node lifetime model.Finally,LOAPC aimed at reducing interference and prolonging lifetime,and the node power was limited by an optional power set which ensured the network connectivity and economized energy consumption,so as to prolong the network lifetime effectively.At the same time,the simulation results show that the algorithm has the characteristics of low interference,low energy consumption and effectively prolonging the lifetime of the network.     

Multi mobile agent itinerary planning based on network coverage and multi-objective discrete social spider optimization algorithm

The multi mobile agent collaboration planning model was constructed based on the mobile agent load balancing and total network energy consumption index.In order to prolong the network lifetime,the network node dormancy mechanism based on WSN network coverage was put forward,using fewer worked nodes to meet the requirements of network coverage.According to the multi mobile agent collaborative planning technical features,the multi-objective discrete social spider optimization algorithm (MDSSO) with Pareto optimal solutions was designed.The interpolation learning and exchange variations particle updating strategy was redefined,and the optimal set size was adjusted dynamically,which helps to improve the accuracy of MDSSO.Simulation results show that the proposed algorithm can quickly give the WSN multi mobile agent path planning scheme,and compared with other schemes,the network total energy consumption has reduced by 15%,and the network lifetime has increased by 23%.     

基于能量均衡的LEACH协议的研究

无线传感器网络节点能量有限,因此为了避免由于节点的能量不足而造成网络瘫痪,在组网过程中必须要充分考虑到节点能量的情况,Leach协议是其中一种典型的网络分簇路由协议。针对传统leach协议在分簇过程中未能考虑网络内节点能量以及簇首数量的基础上,提出一种新的簇首选取优化算法,旨在达到均衡网络能量、延长网络生命周期的结果。经OPNET仿真表明,该算法能快速选择簇首、节省节点能量以及均衡网络的能量分布,最后有效地延长网络的生命周期。