链路可靠的无线传感器网络组播路由协议

在无线传感器网络实际应用中,组播正在发挥着越来越重要的作用.但由于能量等多方面的因素,使得为无线传感器网络设计一个有效的组播路由是非常困难的.针对无线传感器网络中节点的能量限制,通过寻求节点间最短路径,提出一种能量有效的链路可靠组播路由协议(RLMR).该协议充分考虑到网络中节点的能耗因素和两节点间的链路可靠性等,通过对这两个因素的综合考虑,让能量较多并且以发送节点更靠近的节点承担更多传输任务的方式,为数据流优化路由选择,均衡无线传感器网络节点的能量消耗,以延长网络的生存时间.仿真结果证明了RLMR的有效性和可靠性.     

一种节能和时延保证的无线传感器QoS路由算法

无线传感器网络中实时数据（如视频、语音、图像）的传输对时延和抖动比较敏感,文章在充分考虑无线传感器节点能量受限的基础上,针对实时业务对时延的要求提出一种路由算法,该算法在路径创建和维护的过程中考虑时延和节点剩余能量来选择下一跳节点,在路由更新阶段对失效的节点进行标记,能够简化重新建立有效路由的步骤,从而减少路由建立时间,保证了传输的可靠性。仿真结果表明该路由算法既延长了无线传感器网络的生命周期,又能更好地满足实时数据的传输。     

一种射频能量捕获网络移动能量源均衡化充电策略

为解决传统电池供电传感器网络存在的电池不易更换、节点能量容易耗尽等问题,射频能量捕获技术已逐步应用于无线可充电传感器网络中.由于不同位置传感器节点的工作负荷不同,捕获能量也有差异,实现节点能量的均衡化分布可以有效地提高节点的存活率.考虑射频能量源移动充电的场景,在已知节点位置信息的条件下,设计合理均衡的路由方案和充电算法.首先将区域基于蜂窝六边形网格划分,分别对网格和节点分层,提出逐层传输的均衡式路由策略,然后给出无线充电小车的移动路径,对相邻两层内节点剩余能量的方差最小化问题建模,由内层向外层依次确定能量源在各停留点的充电时间.仿真结果表明,相比已有的均衡化充电方法,该策略可以明显提高节点剩余能量的均衡性,从而延长网络的生命周期.     

一种新的无线传感器网络传输机制RNTA算法的研究与仿真

针对无线传感器网络体积小与能量受限的特点,该文提出了一种新的传输机制RNTA算法,即将无线传感器网络中的部分冗余节点组成中继树,并利用该树作为网络内信息传输的代理,完成了信息从簇头到基站的传输,达到了节省正常节点和簇头能量的目的。仿真结果表明:该机制可以有效提高网络的生命周期。     

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。     

基于网络编码的多径路由策略

针对无线传感器网络节点能量受限制的特点,提出基于网络编码的多径路由策略.该策略在数据传输过程当中通过增加跨层协作机制,减少对单个数据包的依赖,降低数据包重传次数,使得网络带宽得到优化,同时数据在传输路径中进行随机编码使得数据包安全传输.分析表明,该策略可以保证数据传输的有效性和安全性.     

无线传感器网络中联合功率 控制和速率调整

 无线传感器网络本质上是能量受限的,而且,传感器节点扮演着数据收集和数据转发的双重角色.本文提出了怎样分配传感器节点的功率用于转发其它节点的数据.在节点的转发功率分配比确定后,研究了采用价格作为一种方法,刺激节点与它到数据采集节点路径上的所有节点合作.通过把无线传感器网络中数据收集和传输抽象为一个网络效用最大化问题,通过采用对偶分解技术,提出了一种迭代价格与联合功率控制和速率调整的分布式算法.实验表明,该算法能提高系统的性能,同时降低功率的消耗.     

k跳受限泛洪的能量平衡组播路由算法

组播路由算法(Energy-Balanced Multicast Routing,EBMR)把无线传感器网络节点的剩余能量作为建立组播路由的重要因子,在不引入过长路径的同时优先选择剩余能量高的节点作为组播数据转发节点,构建组播能量平衡树(EB-Tree),从网络能量均衡消耗的角度来延长了无线传感器网络的生存时间.针对EBMR算法路由开销较大的问题,提出了k跳受限泛洪的能量平衡组播路由算法k-EBMR,控制组播路由报文在k跳范围内传播,并且研究了影响算法性能的关键因子的选取.仿真实验表明,与EBMR算法相比,k-EBMR算法较大程度上降低了路由控制报文的传输,提高了节点能量有效使用性,进一步延长了网络生存时间.     

一种面向无线视频传感器网络的多径QoS保障路由协议

针对无线视频传感器网络网络带宽有限、网络拓扑结构动态不稳定的特点,以及视频传输对实时性的要求,设计并实现了一种面向WVSN的多径QoS保障路由协议-EDQMR协议,该协议不仅考虑了跳数、时延、节点之间的距离等约束条件,也同时将节点剩余能量作为约束条件,以路径能量的消耗最小为代价函数进行最优路径的选择,不仅考虑单个节点的能耗,也均衡了整个网络的能耗.仿真结果表明,与现有的AOMDV协议相比,在时延满足需求的前提下,本文提出的EDQMR协议可以显著提高数据包的传输成功率,并能有效延长网络的工作寿命.     

一种有效的稀疏无线传感器网络路由方案

稀疏无线传感器网络中节点之间距离过远,使得移动代理节点成为最有效的数据收集方式,然而移动代理节点由于能量限制无法在一次数据收集中到达网络所有节点进行数据收集.为保证在能量受限的移动代理节点总路由路径最短,给出了一种稀疏无线传感器网络能量受限移动代理节点的路由方案.首先构建移动代理节点的路由数学模型,然后根据移动代理节点初始能量将无线传感器网络划分成不同的子集,最后采用旅行商人问题的模拟退火算法计算出每个子集最短路由,全部子路由的集合即最优路由.仿真及其分析结果表明:随着网络节点个数增多和移动代理节点能量增大,所给方案的总路由能够比较接近于理想情况,在实际应用中比较有效且适于推广.