无线传感器网络的能量有效性控制策略 ——最小跳数和功率自适应

提出了一种适用于无线传感器网络的能量有效性控制策略——最小跳数和功率自适应的混合使用方法。该能量控制策略在无线传感器网络的两个阶段实现：在任务感知阶段,一方面Sink节点通过最小跳数的算法洪泛感知任务建立路由,并根据路由信息建立可能的备份路由,另一方面在建立的路由基础上采用基于二分查找的功率自适应算法确定各个网络节点的最佳发射功率;在感知数据交付阶段,根据任务感知阶段确定的路由和发射功率进行数据传输。通过对最小跳数算法和基于二分查找的功率自适应算法的分析和实验,表明该能量控制策略可以很好地减少能量的开销。     

井下无线传感器网络最小跳数路由改进算法研究

针对经典无线传感器网络最小跳数路由算法存在节点能耗高、网络生存周期较短的问题,提出了一种最小跳数路由改进算法。该改进算法在梯度场建立阶段设置节点延时计时器;在数据传输阶段综合考虑节点能耗的有效性和均衡性,依据能量代价函数,动态选择唯一中继节点,构建一条从信源节点到Sink节点能量代价最小的路径。仿真结果表明,该改进算法进一步降低了节点能耗,延长了网络寿命,能够满足井下无线传感器网络路由需要。     

移动对等网络中的感知蚁群路由算法

针对移动对等网络的实际需要,文中提出了一种感知蚁群路由算法.该算法通过感知节点能量、链路质量和链路生存性等网络状况,可以有效地均衡网络能量,提高分组投递率.该算法在路由发现阶段采用基于信息素的选播机制,既保证及时找到有效路径,又避免传统广播机制浪费能量的现象;在评价建立的路径时,既考虑了沿途节点的能量,又兼顾了链路质量和链路生存性;在数据路由时,结合了概率型路由的自动均衡和确定型路由的快速收敛.模拟实验结果表明了它的有效性.     

基于动态规划的无线传感器网络的路由算法

路由问题是无线传感器网络中的核心问题之一,其数据传送的多跳特点使得非常适合用动态规划的原理来设计传感器网络的路由算法.基于动态规划,通过节点跳数生成算法为传感器网络中的每个节点赋一个表示到Sink点跳数的节点跳数值,并分析了传感器网络的拓扑结构特点,然后给出了无线传感器网络中寻找从源到汇满足不同设计目标的最小跳数(MinH)、最小跳数最大剩余能量(MinHMaxRE)和最小跳数最小费用(MinHMinC)3种路由算法.探讨了最小跳数最小费用路由与最小费用路由之间的关系,并给出了判断最小跳数最小费用路径就是最小费用路径的一个充要条件.算法的能量消耗分析表明,所给路由算法能实现大幅度的能量节省.     

基于移动agent的能量平衡环形路由算法

由于无线传感器网络(WSNs)自身的特点,将移动agent(MA)用于WSNs可以解决诸多网络问题.提出一种基于MA的能量平衡环形路由算法(EBRRMA),网络首先建立节点到sink节点的最小跳数链路,形成环状跳数梯度,为MA提供路由和工作空间;然后MA在梯度环内以记录迁移路径方式和最小延时策略完成环内巡游,融合节点数据并找到环内能量最多的节点;最后MA通过此节点与sink节点通信链路将融合信息回传并且休眠和等待下一次工作.该算法引入MA技术来降低网络能耗和时延,利用梯度环中能量最多的节点提供MA所需能量以及数据回传路径,以达到网络能量平衡.仿真表明,此路由算法可以有效地平衡网络能量,延长网络寿命.与DD路由相比,该路由算法节能效果显著.     

无线传感网络中基于无线能量补给的能量感知路由算法

针对无线传感网络中随机分布传感器节点能量消耗不均衡的问题,提出了一种基于无线能量补给的能量感知路由算法。休眠节点不仅可以在无线携能通信(Simultaneous Wireless Information and Power Transfer,SWIPT)传输方式下通过功率分割方法进行无线能量补给,还可以在信息传输方式下通过无线能量收集方法进行能量补给,重新进入活跃状态,为信息传播提供更好的路由,提高传感器节点的能量利用,延长传感网络的使用寿命。在该算法中,通过优化节点间的信息和能量分配,最小化传输功率,引入能量路由度量方法,选择能耗最小的路径作为传输路径。仿真结果表明,本文提出的算法可以有效地利用节点资源,均衡多跳能量受限无线传感器网络中的能量分布。     

无线传感器网络相关感知路由算法

本文通过建立能量有效的数据融合树,对无线传感器网络中多跳传输的数据进行动态融合,以减少整个网络的能量消耗。利用竞争游戏算法理论框架阐述数据之间的相关性;综合考虑传感器节点的剩余能量、干扰以及网络间的数据融合,构造算法的成本函数;借助相关感知路由算法求解竞争游戏的可能最优解。仿真结果表明相关感知路由算法能够有效地延长整个网络的生命周期。     

节点信息感知的非均匀分簇路由算法

无线传感器网络中,簇头选举不合理将导致节点能量消耗过快,使其过早失效,网络过早结束生命周期。对此提出一种节点信息感知的非均匀分簇路由算法:充分考虑节点邻域基数、位置感知、剩余能量,通过非均匀分簇确定最优簇头;簇的形成阶段,节点加入距自己最近的簇,通信上采用簇内单跳、簇间单跳、多跳相结合的方式。仿真实验表明,该算法与LEACH,CEBRCA相比,在网络生命周期、能量利用率和数据发送方面都具有较好的性能。     

无线传感器网络中基于蚁群算法的路由算法

提出一种基于蚁群算法的无线传感器网络路由算法。该算法综合网络分簇算法及蚁群算法的优点,考虑节点当前可用能量对路由选择的影响,使选择路由时既能均衡节点的能量消耗,又能利用蚁群算法正反馈的作用实现快速搜寻从簇头节点到汇聚节点的多跳最优路径,通过在簇头节点进行数据汇聚降低路由的开销。仿真结果验证了该算法的可行性和有效性。     

基于蚁群算法的能量均衡多路径路由算法的研究

本文对现有的基于蚁群算法的路由协议进行了深入的研究,并提出了一种基于蚁群算法的能量均衡多路径路由算法（ABMR）,该算法在蚂蚁数据包结构、信息素更新公式、信息素更新方式和多路径建立机制等方面作了改进。在信息素更新公式中综合考虑了路径的能量消耗速度、路径上剩余的最小能量、距离目的节点Sink的跳数和路径的拥塞程度。在信息素更新方式上,改变传统的信息素的累加更新方式,采用彻底的链路信息素更新方式,使网络负载更加均衡。ABMR的多路径生成机制可以在源节点和目的节点间更加合理的建立起多条路径。数据发送阶段,概率路由选择策略使数据流量均衡的注入无线传感器网络。本文在NS-2仿真环境下对ABMR协议进行仿真实验,仿真结果表明,和传统协议比较, ABMR协议在能量有效性、数据分组投递率以及分组端到端时延等方面都有一定的提高。     

无线传感器网络异构驱动路由算法

融合表驱动路由和按需驱动路由的优点提出一种异构驱动的无线传感器网络路由算法,以实现无线传感器网络监测数据的高效汇集。算法将无线传感器网络的原有单一汇聚节点(Sink节点)扩充为一组无环连通点集,称为虚拟槽节点以覆盖全网。感知节点采用按需驱动路由策略将监测数据在短距离内传递给虚拟槽节点,随后数据在虚拟槽节点内部依照表驱动路由实现高速汇集。通过理论计算确定最优虚拟槽节点选取方式,并提出两跳邻居算法实现路由。经仿真实验,算法可保证网络内任意节点两跳可达虚拟槽节点,并通过分析仿真数据论证算法的有效性。     

能量捕获无线传感器网络中速率自适应路由算法

能量捕获无线传感器网络是无源感知技术中非常重要的一类,它能够有效解决节点能量受限的问题,保持网络运行的持续性.现有的路由方法并未充分利用节点的能量捕获特性,也没有考虑到链路的成功收包率和节点的传输速率.为进一步提高网络的性能,提出了一种结合链路成功收包率的速率自适应路由算法.通过对节点的剩余能量和链路的成功收包率进行建模,给出了一个节点可作为路由中继节点所需要满足的两个条件;基于优化方程,为传输路径上的每一跳节点自适应配置时延最小化的传输速率;提出路由发现步骤来找出端到端传输时延最小的传输路径.实验结果表明,相比于固定传输速率的路由算法,所提算法所得到的传输路径具有较低的端到端传输时延和较高的吞吐率.     

无线传感器网络的能量均衡路由算法

针对大部分无线传感器网络路由协议只能实现局部能量均衡的问题,提出一种改进的能量均衡路由算法,把传感器网络构建成按最小跳数分层的网络,利用节点直接传输和逐跳转发相结合的混合传输策略,在多跳传输时,使用改进的基于多路径路由的最大能量路径算法。仿真结果表明,该算法能有效延长网络的生存时间。     

能量感知的WSN自适应数据融合路由算法*

针对传感器节点以能量有效的方式收集相关性数据问题,提出了一种能量感知的自适应数据融合路由算法EAAF(energy-aware adaptive data fusion routing algorithm for wireless sensor networks)。算法选择路由时,根据数据传输和数据融合能量开销及节能增益,对数据迁移到每个传感器节点是否进行数据融合作自适应选择,从而实现在信息收集过程中提高网络的能效。仿真结果表明,能量感知的自适应数据融合路由算法的能效大幅度优于SPT、MST和SLT算法     

基于模糊综合评判的多sink最优路由算法

基于模糊综合评判,提出一种针对无线传感器网络的多sink最优路由算法。考虑路径最小剩余能量、路径最小平均链路质量和节点到sink的跳数等因素,通过路由发现、数据传输和路由更新3个过程,得到节点到多个sink的分布式路由。OMNeT++仿真结果表明,该算法能延长网络生存期,提高数据包交付率,并将路由建立时发送的数据包数量控制在尽量少的范围内。     

WSN中基于能量代价的能量优化路由算法

针对无线传感器网络路由算法中的节点能耗问题,提出了一种基于能量代价的能量优化路由算法。算法综合考虑数据传输中节点能耗的有效性和均衡性,设计了一种新的能量代价函数,实现了二者的优化匹配。传感器节点按此函数计算前向部居节点的能量代价,选择能量代价最小的节点作为下一跳。算法基于部居节点信息进行路由选择,具有较低的计算时间复杂度。最后,对路由算法的性能进行了仿真分析,并与典型的路由算法进行了对比,结果表明,本路由算法能够有效延长网络生存时间,节约并均衡节点的能量消耗。     

基于REPBR跳数效用转发的改进路由算法

针对基于压力的水下无线传感器网络路由协议数据包传输路径距离过长、能量消耗不均衡等问题,提出一种基于REPBR跳数效用转发的改进路由算法。采用一种效用函数策略即加入剩余能量、节点间的跳数和链路质量3种因子解决能量消耗不均衡的问题,引入最小跳数算法获取节点到sink节点的跳数值,在数据包转发阶段综合比较路由效益选择最佳转发节点。仿真结果表明,改进后算法相比REPBR、EEDBR、DBR有较小的网络时延,提升了数据包的转发效率,提高了网络性能。     

基于能耗均衡的无线传感器路由算法

为了延长无线传感器的使用寿命,弥补传统路由算法的不足,提出一种基于能耗均衡的无线传感器路由算法。首先,分析了无线传感器节点能量的消耗过程,建立了源节点到目的节点的路由表;然后,通过单跳消息方式确定每一个传感器节点的相邻节点,并把剩余能量信息传递给其相邻节点;最后,根据蚁群算法中的信息素浓度与局部能量来选择无线传感器传输数据时的下一跳节点。通过具体实验对其性能进行了测试,实验结果表明,该算法能耗低,保证了能耗均衡,最大程度地延长了传感器节点的寿命。     

无线传感器网络能量均衡的多sink分簇路由算法

针对无线传感器网络中传感器节点能量有限以及节点能耗不均衡的问题,提出了一种基于能量均衡的多sink分簇路由算法（EBMCR）。该算法在簇头选择阶段,综合考虑了节点的剩余能量级和节点到sink的距离等因素选择簇头节点;在簇间通信过程,采用多跳传输的方式,综合考虑了路径能量消耗、路径最小剩余能量和节点到sink的跳数等因素,选择节点到多个sink的最优路径。仿真结果表明,该算法能够有效地均衡网络能量,延长网络生命周期。     

基于移动代理的无线传感器网络多路径路由算法研究

无线传感器网络中路由算法最重要的设计目标是减少传感器节点的能量消耗,避免节点过早死亡,延长网络生存时间。在原有多路径路由算法的基础上,提出一种新的ABMR（Agent Baseon Multipath Router）路由算法,在这种算法中引入了移动Agent技术,避免了大量的感知数据在网络中传输,由移动Agent移动到感知节点进行本地处理。充分考虑节点的能量、线道的可靠性和跳数,建立从源节点到目标节点的多条可靠路径。仿真实验表明,ABMR算法比原有多路径路由算法在降低节点能耗、丢包率等方面上有显著提高。