基于能量效率的无线传感网络分簇算法

由于无线传感网络中传感器节点能量受限,提出基于能量效率的无线传感网络快速分簇算法(EECA),在系统初始化阶段把部署区域快速分成多个簇,随后以权衡节点自身能量消耗比和度作为选择簇头节点的依据,这时候的重新选举簇头节点变成了一种局部触发的行为,由于重新选举簇头节点只在簇内进行,这大大减少了重新选举簇头节点的复杂性和计算负载.理论分析表明EECA簇形成算法的消息和时间复杂度均为O(1),说明算法的开销较小,与网络的规模n无关.仿真实验结果表明EECA具有良好的负载平衡性能和较小的协议开销,与LEACH协议相比,能够减少能量消耗,延长网络生存期.     

WSN中基于节点密度优化的DB-K-means分簇算法

本文针对WSN(Wireless Sensor Network,无线传感网)中传统LEACH协议分簇算法存在簇头随机选举、分簇不均匀的缺陷提出一种基于节点分布密度思想改进的DB-K-means算法用于LEACH协议的簇头选举与建簇过程。算法首先根据节点的分布密度确定最优分簇数目,再根据节点分布密度将节点分为核心节点、边缘节点、孤立节点。从核心节点中根据加权度量准则选择簇头,接着利用K-means算法完成其余节点的分簇。仿真结果表明,DB-K-means分簇算法能够有效克服K-means算法的缺陷,提升了分簇的准确性,有效延长了网络生存时间。     

一种改进的基于WSN独立分簇的路由协议

针对现有WSN分簇路由算法的不足均衡网络能量消耗,引入一种新的基于竞争机制的无线传感器网络分簇路由协议,利用"屏蔽效应"控制簇头在簇中的分布和各簇成员节点数目,同时采用独立的簇头选举制度按轮仅在簇内广播簇头信息来减少簇头选举次数从而进一步节省能量。并采用基于阈值的单跳与多跳相结合的簇间通信方式。当与现有协议比较结果表明,新算法有效解决簇头分布不均的问题,能更好的均衡节点能量负载,其能量有效性也得到了很大的提高,延长了网络寿命。     

一种LEACH协议的多级分簇改进算法

LEACH协议的簇头节点分布不均,导致网络负载不均衡.为此,提出一种LEACH协议的多级分簇改进算法.将网络划分为若干小单元,采用多级分簇相结合的方法,在簇头节点选举过程中引入节点剩余能量作为参考度量,以减少簇头节点与sink 节点之间的通信能耗.仿真结果表明,当网络规模增加到200节点时,该算法在第420轮出现第一个死亡点,优于LEACH协议,能延长网络生存周期,降低网络能量消耗.     

基于LEACH协议的能耗均衡路由算法

分析经典的无线传感器网络LEACH协议,针对如何延长其网络生命周期的问题,提出一种改进的LEACH算法.当簇头剩余能量的最小值小于某个阈值时,进行全网簇头选举,设计基于节点相对密度的成簇算法,即采用合理阈值选取簇头.反之进行簇内选举,依据剩余能量、距簇内质心的距离、节点覆盖度等约束条件来选择新的簇内簇头.实验结果表明,改进的LEACH算法能有效降低和均衡各个节点的能耗,推迟第1个死亡节点出现的时间,延长网络的生命周期.     

基于作用力模型的传感器网络簇型协议

现有的无线传感器网络簇型算法忽视了簇头和簇成员之间的通信代价不均衡和"孤立簇头"等问题.提出了一种基于作用力模型的移动簇型协议,该协议在簇头选举时兼顾节点剩余能量和节点密度;在簇头选举后,该协议使簇头节点根据基于簇成员剩余能量和距离的作用力模型自适应移动,以均衡簇头和簇成员之间的通信代价.另外,为了实现簇头节点之间的全连通,提出了中继节点选举算法.实验结果显示:该协议能够有效地均衡网络能耗,进一步提高网络稳定性.     

模糊边缘检测无线传感器网络分簇算法

针对传统分簇算法簇头选举仅单一考虑节点位置或能量分布的问题,提出了一种基于模糊边缘检测的无线传感网络分簇算法,该算法综合考虑拓扑边缘信息和节点能量分布,根据网络能量分布情况调整带宽内边缘节点参与簇头选举的概率.仿真结果表明,该算法簇头选举相对于LEACH算法分布更加合理,有效延长网络生命周期.     

基于LEACH的无线传感器网络混合优化协议算法

在无线传感器网络(WSN)协议研究中,降低节点的能量损耗、延长节点的使用寿命是研究的关键问题。针对无线传感器网络中传统LEACH协议在分簇机制及数据通信方面的不足,提出了一种混合优化的改进协议--HOBDE-LEACH。新的协议采用先分簇再选举簇头的策略,提出覆盖半径种子扫描成簇算法(CR-SSCA)进行快速分簇,保证对区域的全覆盖;网络运行期间结合能量和距离考虑负载均衡,分阶段采用不同的簇头选举和通信机制。仿真实验结果表明,与LEACH协议相比,HOBDE-LEACH的第一个节点死亡的轮循次数延长了66%,50%节点死亡时的网络轮循次数延长了20%;与LEACH-EI协议相比,所提协议的第一节点死亡的轮循次数延长了50%,50%节点死亡的网络轮循次数延长了19%。改进后的协议能有效地均衡网络负载和簇头节点能量消耗,更合理地分布簇头节点,延长网络生命周期。     

一种基于LEACH的改进无线传感器网络路由协议

为了在无线传感器网络(WSN)中降低能耗和提高网络生存期,针对LEACH协议中簇头选举不合理和随机分簇的不足,提出了一种LEACH的改进协议.该协议首先计算无线传感器网络的最佳分簇数量,然后与遗传算法相结合对网络进行分簇,再根据簇中节点的剩余能量等情况选出簇头节点.仿真结果表明,与经典的LEACH协议相比,改进后的协议减少了网络的能量消耗,延长了网络生命周期.     

无线传感器网络分簇路由协议的改进研究

针对无线传感器网络(WSN)中分簇路由协议LEACH算法中簇首分配不均以及簇首与Sink节点直接通信问题进行研究,提出一种基于LEACH成簇思想的分簇路由协议。该算法基于节点剩余能耗和已担任簇首时间选举簇头。簇头间采用贪婪算法形成一条链,在该链中又选出一个簇头,将整个网络的数据融合后转发给基站。MatLab仿真结果显示,改进后的算法在均衡网络节点能耗和网络的生存时间上比LEACH算法有很大提高。     

固定簇的LEACH半径自适应簇头改进算法

针对无线传感器网络路由协议LEACH(Low Energy Adaptive Clustering Hierarchy)算法中簇头选择不合理以及节点能耗不均的缺点,提出了一种基于LEACH的节能算法LEACH-RA.所有节点分为固定的簇,簇内节点根据所处簇的半径进行自适应的选择簇头.通过NS2仿真证明了改进后的协议有效...     

WSN中LEACH路由协议的改进及仿真

针对低功耗自适应聚类（LEACH）路由协议中簇头节点在空间上分布不均以及在远距离数据传输过程中能量消耗过多等不足,提出一种改进的LEACH路由协议LEACH-ZMH,其中采用基于区域的簇头选择和簇间多跳数据传输的方法。给出LEACH-ZMH的正确性证明和复杂性分析。NS2仿真表明,改进的协议有效延长了网络的存活时间,性能优于LEACH协议。     

基于虚拟网格的LEACH路由协议的改进

针对LEACH路由协议簇头节点在空间上分布不均以及在远距离数据传输过程中能量消耗过多等不足,提出一种新的算法LEACH-VG.其中采用基于网络空间虚拟网格的方式来选择簇头,在网格中以自身能量评估来决定是否当选簇头,以及簇头之间采用多跳来传输数据.通过仿真实验证实算法的有效性,可有效延长网络生存时间.     

基于群智能算法无线传感网络分簇路由协议

无线传感网络路由协议——LEACH协议(Low Energy Adaptive Clustering Hierarchy)是一种经典的分簇路由协议,LEACH协议相比其他平面路由协议生命周期提高15%以上。然而LEACH协议还是存在不少使能耗过大的缺陷,为改进LEACH协议这些缺陷本文提出了一种节能高效的基于群智能算法的智能分簇路由协议SI-CRP协议(Swarm Intelligence-Clustering Routing Protocol)。     

基于加权优化选择两级簇头的WSN路由协议

在无线传感器网络中,LEACH与GSEN算法是分簇路由协议中重要的两种.本文以LEACH与GSEN为基础提出了一种新型的加权优化选择两级簇头的路由算法TL-WCA(Two Levels-Weighted Clustering Algorithm),该算法首先在LEACH将网络分成若干个簇的基础上,加权优化选择簇头.再将...     

A clustering algorithm based on energy information and cluster heads expectation for wireless sensor networks

A new method is proposed in this paper to improve Low Energy Adaptive Clustering Hierarchy (LEACH) by electing cluster heads according to the residual energy of the nodes dynamically. A sliding window is set up to adjust the electing probability and keep stable the expected number of the cluster heads using two parameters in this method, one is the initial energy information of the nodes and the other is the average energy information of those that have not already been cluster heads in the network. Meanwhile, the number of cluster heads which is fixed in the entire network lifetime in LEACH is modified to be a variable according to the number of the living nodes. Simulations show that the improvement for First Node Dies (FND) and Half of the Nodes Alive (HNA) is 41% and 36%, respectively over LEACH, 17% and 26% for Low Energy Adaptive Clustering Hierarchy with Deterministic Cluster-Head Selection (LEACH-DCHS), 22% and 21% for Advanced Low Energy Adaptive Clustering Hierarchy (ALEACH).     

基于LEACH协议的安全路由设计与分析

无线传感器网络中,路由算法是否安全直接影响整个网络的安全性和可用性。所以,基于LEACH路由协议,通过增加身份认证机制、密钥的动态更新机制,以及双重密钥加密机制,提出了一个新的安全策略——IS-LEACH,并给出了该策略的详细设计和分析。     

基于分簇的无线传感器网络路由协议的分析与优化

无线传感器网络（WSN）中的传感器节点由于受到成本、体积等因素的限制,处理能力、无线带宽,以及电池容量等资源都非常有限。由于WSN是一种资源受限网络,尤其是能量的受限,因此路由协议必须维持较小的路由信息并尽可能的减少能耗。基于分簇的层次路由协议是目前解决此类问题的主要方法。在对传感器网络路由协议作了充分了解的基础上深入研究了经典的簇类路由算法一LEACH（Low Energy Adaptive Clustering Hierarchy）,并针对其不足对其进行改进与优化。     

BTSR：一种基于行为可信的安全数据融合与路由算法

针对无线传感器网络数据融合与路由面临安全威胁,从传感器数据融合过程的空间相关性和时间相关性入手,对LEACH算法进行改进,考虑节点的行为可信因素,提出了一种基于行为可信的安全数据融合与路由算法-BTSR。该算法通过检验传感器本地采样值构成的时空相似度与传感器数据融合过程统计特征的符合程度,保证了数据融合路由的安全和可靠。仿真实验表明BTSR算法在安全概率、能量消耗、融合精度方面比LEACH算法更具优越性。     

一种安全的LEACH路由算法

在研究低功耗自适应集簇分层型路由协议的基础上,从路由安全的攻防角度入手,分析现有各种路由攻击手段的原理、特点及危害,提出一种基于身份认证的密钥协商安全防范密钥管理对策,同时利用秘密共享技术防范关键点攻击,为无线传感器网络安全路由的设计与实现提供一个可行的方案。