能耗均衡和可靠的无线传感器网络分簇算法

为了解决热区问题和单点失效问题,提出了一种新的无线传感器网络分簇算法。算法将网络划分为非均匀的栅格,每个栅格的节点分别构成一个簇,根据节点失效概率确定栅格簇首的数目,并由栅格的多个簇首协作完成该栅格节点的数据收集。算法通过调整各个栅格中可参与簇首轮换的节点数目,从长远均衡节点之间的能耗。通过建立包含多个簇首的簇,算法降低了簇成员对单个簇首的依赖性。此外,算法还采取了一些降低能耗的措施。实验结果表明,该算法能够达到较高的能耗均衡程度和数据收集可靠性,并可以延长网络的生命周期。     

基于LEACH的WSN路由算法研究

为了提高无线传感器网络的可扩展性在其路由协议中通常会采用分簇技术。由于无线传感器网络由能量有限的节点组成,网络中节点的能量多为电池供电,因此高效节能以延长网络生命周期是无线传感器网络必须要充分考虑的问题。针对LEACH(低功耗自适应分簇)路由算法在簇首选择时存在的问题,提出一种改进建议。对改进算法利用仿真工具NS2进行仿真,并对节点存活率和网络能耗两个方面进行比较与分析,仿真结果表明,改进算法很好地延长了网络的寿命。     

基于能量均衡的无线传感器网络路由算法

为了提高无线传感器网络的生存时间,针对当前LEACH算法存在的能量不均衡难题,提出一种能量均衡的无线传感器网络节点路由算法。首先将监测区域看成以基站为中心的扇形区域,并将扇形区域分割成不同大小的弧形方块,每个弧形方块中的节点组成一个簇,根据节点剩余能量产生簇头,然后采用单跳和多跳相结合的簇间通信机制,最后采用仿真实验测试算法的性能。结果表明,本文算法有效提高了网络的能量利用率,能够实现节点之间的能耗均衡,使无线传感器的网络生存时间得到延长,适用于对网络生命周期要求较高的应用。     

三维水声传感器网络能量高效路由算法

针对三维水声传感器网络,在研究水声信道能耗特性的基础上,设计了一种能量高效的路由算法Hybrid LEACH。它基于经典的LEACH算法,而在簇间传输中使用一种树状路由取代簇头与汇聚节点直接通信,减少了簇头节点的能耗,达到延长网络生存时间的目的。仿真结果显示,Hybrid LEACH算法在网络规模较大的情况下可以有效延长网络生存时间。     

基于改进LEACH的多簇头分簇路由算法

为了降低无线传感器网络(WSN)的能耗,延长网络的生存周期,提出一种多簇头双工作模式的分簇路由算法.算法对低功耗自适应集簇分层(LEACH)协议作了以下改进:采用多簇头双工作模式来分担单簇头的负荷,以解决单簇头因能耗较大而过早消亡的问题;选举簇头时充分考虑节点位置和节点剩余能量,并应用粒子群优化(PSO)算法优化簇头的选举,以均衡网络内各节点的能耗;建立簇与簇之间的数据传输路由,以减少簇间通信的能耗.仿真结果表明,算法有效降低了网络的能耗,延长了网络的生存周期.     

无线传感器网络动态分簇路由BWAS的算法研究

为加快无线传感器网络(WSN)路径搜索速度,减少了路径寻优能量消耗,提出了基于最优-最差蚂蚁系统(BWAS)算法的无线传感器网络动态分簇路由算法。该算法是基于WSN动态分簇能量管理模式,在簇头节点间运用BWAS算法搜寻从簇头节点到汇聚节点的多跳最优路径,以多跳接力方式将数据发送至汇聚节点。BWAS算法在路径搜寻过程中评价出最优-最差蚂蚁,引入奖惩机制,加强搜寻过程的指导性。结合动态分簇能量管理,避免网络连续过度使用某个节点,均衡了网络节点能量消耗。通过与基于蚁群算法(ACS)路由算法仿真比较,本算法减缓了网络节点的能量消耗,延长了网络寿命,在相同时间里具有较少的死亡节点,具有较强的鲁棒性。     

一种基于贝叶斯博弈的传感器网络分簇算法

提出了一种基于贝叶斯博弈的无线传感器网络分簇算法.算法将无线传感器网络节点的簇头选择抽象为一个多人的博弈过程,节点之间通过不完全信息的静态博弈实现簇头的合理分布.算法在支付函数的设计时充分考虑了节点能耗和路径损耗等因素,因此通过博弈该算法能实现簇头的合理分布.仿真结果表明,算法在保证数据传输实时性的前提下可使网络能耗更加稳定、能量分布更加均匀,有效地延长网络生命周期.     

低能耗和低时延的无线传感器网络数据融合算法

针对无线传感器网络的节点能量有限,且在进行信息传输时存在数据冲突、传输延时等问题,提出并设计了基于最大生存周期的无线传感器网络数据融合算法。该算法将整个网络中的节点分成多个簇,并根据节点的传输范围,将每个簇中的节点均匀分布,每个节点根据自己的本地信息和剩余能量选择通信方式向簇头节点传输数据,从而形成传输数据的最短路径;并根据集中式TDMA(时分多址)调度模型,运用基于微粒群的Pareto优化方法,使得网络在完成规定的信息传输时每个节点耗费的平均时隙和平均能耗最优。仿真结果表明,上述算法不但可以最大化网络的生存时间,还可以有效的降低数据融合时间,减少网络延时。     

一种改进的基于时间竞争成簇的路由算法

为平衡无线传感器网络中的簇头负载并进一步降低多跳传输能耗,文中提出了一种改进的基于时间竞争成簇的路由算法。该算法通过限制近基站节点成簇入簇,以防止近基站节点成簇入簇的节能收益无法补偿成簇入簇能耗;利用基站广播公共信息和基于时间机制成簇,以减少节点基本信息交换能耗;通过候选簇头中继来平衡簇头负载。候选簇头的评价函数综合考虑了剩余能量和最优跳数的理想路径,以期在保持中继负载平衡的基础上尽量降低多跳能耗。仿真结果显示,该算法较LEACH和DEBUC算法延长了以30%节点死亡为网络失效的网络生存周期,表明该算法在降低节点能耗和平衡负载方面是有效的。     

基于电量均衡的无线传感器网络分簇算法

为了延长无线传感器网络的生命期,针对节点能耗分布不均匀的问题,提出一种电量均衡的分簇算法.该算法将节点剩余能量作为构建分簇结构的依据,对剩余能量较少的节点赋予一定的约束,使之成为普通节点,并使电量多的节点成为簇头节点,均衡网络电量负载,解决了网络中部分低电量节点担任骨干节点而导致能耗的问题,从而有效延长了网络的生命期.仿真实验证明了该算法的有效性.