粮情监测系统传感器网络的混合路由算法

无线粮情监测系统传感器节点的立体晶格结构提供了有效的位置信息,针对LEACH协议簇内单跳能耗不均衡的问题,提出了一种O(n)复杂度的混合路由算法,该算法以网络能耗均值为阈值确定多跳节点,根据网络能耗均值和最低转发能耗选择最佳转发节点。仿真实验表明该混和路由算法降低了能耗方差,延长了网络生存时间,适用于无线粮情监测系统。     

WSN中基于最大最小化的优化路由算法

无线传感器网络(WSN)由能量受限的节点组成,需要设计路由算法优化节点的能耗。文章以最大化网络生存时间为目标,基于最大最小化模型提出了优化路由算法,定义了数据发送矩阵,设计了转发节点选择机制,以避免路由回路;基于节点收发数据的能耗及剩余能量,设计了求解优化路由的数学规划模型,优化了传感器节点的数据发送路径和发送量,均衡了节点的能量消耗。仿真结果表明,该算法能有效地均衡节点的能耗,延长网络生存时间。     

WSN中基于非均匀簇的混合多跳路由协议*

为节省数据传输过程中消耗的能量,均衡网络节点间的能耗,提出一种基于非均匀簇的混合多跳路由协议。在无线传感器网络数据传输阶段,源簇头节点通过转发权值函数选择数据转发的中继节点,转发权值由用于降低链路通信代价的距离因子和减少剩余能量较少的簇头节点成为中继节点的概率惩罚因子共同决定,达到均衡网络能耗的目的。通过NS2仿真实验验证了算法的有效性,能够很好地均衡节点负载和提高能量利用率。     

无线传感器网络中能量有效自适应路由算法研究

针对无线传感器网络寿命最大化问题,基于无线传感器节点能耗分布特点和数据传输能耗模型,建立无线传感器网络生存周期的数学优化模型,并针对最小能耗路由的能耗不均衡问题和能量均衡路由的能耗开销问题,综合考虑网络中节点的剩余能量和节点间发送数据的能耗,提出一个适合无线多跳传感器网络的自适应路由算法。仿真结果表明,提出的路由算法能充分地利用有限的能量资源,较大地延长网络生存周期。     

无线传感器网络中能量有效自适应路由算法研究

针对无线传感器网络寿命最大化问题,基于无线传感器节点能耗分布特点和数据传输能耗模型,建立无线传感器网络生存周期的数学优化模型,并针对最小能耗路由的能耗不均衡问题和能量均衡路由的能耗开销问题,综合考虑网络中节点的剩余能量和节点间发送数据的能耗,提出一个适合无线多跳传感器网络的自适应路由算法。仿真结果表明,提出的路由算法能充分地利用有限的能量资源,较大地延长网络生存周期。     

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。     

基于全局均衡策略的无线传感器网络路由算法

针对无线传感器网络的能耗均衡问题,提出了一种基于全局均衡策略的路由算法。该算法一方面利用基于区域划分的非均匀分簇方法均衡WSN数据收集汇聚树纵向上簇头之间的能耗;另一方面应用基于能耗与剩余能量复合权值的Dijkstra算法优化簇间路由——降低传输能耗并分摊数据转发任务,以均衡汇聚树横向上簇头之间的能耗。仿真实验结果表明,该路由算法能够有效地均衡网络中节点的能耗,显著延长网络的生存期。     

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。     

基于改进蚁群优化算法的无线传感器网络路由研究

无线传感器网络为能量受限系统,为了促使网络节点能量消耗相对均衡,将蚁群优化(ACO)算法应用于无线传感器网络的路由选择,提出一种基于能量均衡的无线传感器网络路由算法。该算法将节点能量作为转移概率规则启发因子,通过计算转移概率和适应度值找到最优路径。仿真结果表明:该算法可以显著减低网络总能耗,从而延长无线传感器网络的生命周期。     

带有重叠区域的多跳非均匀分簇路由算法

能耗作为衡量无线传感器网络性能的一项重要指标,通常将延长生命周期、均衡能耗作为网络协议重要的设计目标.针对静态、异构、非均匀分布的网络模型,设计带有重叠区域的分簇及簇内单跳、簇间多跳的路由算法 ----- OMU分簇路由算法,该算法中簇头不再作为数据转发节点,而主要用于簇内数据的接收与融合.通过综合考虑节点剩余能量、节点密度及与基站的距离进行簇头选举并进行分簇,形成簇间重叠区域,产生用于数据转发的中继节点.同时,建立簇头与中继节点轮换机制以达到节点能耗均衡的目的,并为每个节点建立能量最省的多跳数据传输路径.仿真结果表明,所设计的分簇路由算法,特别是在大规模部署的无线传感器网络中,能有效减少和均衡能量消耗.     

基于能量感知的AODV路由协议

AODV协议是基于最小跳数的,而没有考虑节点的剩余能量,这就容易使某些节点过早的死亡。针对这一问题,结合能量有效路由,提出了一种基于能量感知的AODV协议(AODV-EA)。新考虑了节点的剩余能量,在路由建立过程中,中间节点转发路由请求RREQ时,延迟一个与能量成反比的时间,这就最大可能地选择了路径中节点能量大的路径。仿真结果表明:改进的协议与原协议相比,推迟了节点的死亡时间,降低了丢包率。     

基于方向预测的移动自组网概率转发算法

移动自组网中传统的路由算法大多采用拉网式的盲搜索,导致路由开销较大,针对这一问题,提出一种基于方向预测的概率转发算法。该算法通过监听网络中传输的各种数据包,从中提取节点ID和时间信息,这些信息反映了到目的节点的距离;在此基础上,计算节点的转发概率,并根据网络的变化自适应地调整,使得路由过程始终沿着目的节点所在方向进行,限定了搜索区域。仿真结果表明,该算法的路由开销比洪泛降低了70%,比经典概率转发算法降低了20%,提高了网络性能。     

基于停车诱导系统的能量均衡可靠路由协议的设计

无线传感器网络中节点的能量是有限的,如何设计一个能有效节能的路由协议是其研究的热点之一.针对实际的停车位诱导系统提出了一种能量均衡的可靠路由协议.该协议在网络的初始阶段先建立全局网络拓扑,然后根据能量代价函数选择下一跳转发的节点,节点上方有障碍物的时候更新节点的可靠度信息.由于综合考虑了节点的剩余能量、跳数、邻居节点的距离以及可靠度等因素,使得网络节点能量的消耗得以均衡,达到延长网络生命周期的目的.在仿真平台对能量均衡的可靠路由协议进行了仿真分析,并且和最短路径路由进行了对比,从网络生命周期、网络能量均值以及网络能量方差三个方面分别分析,验证了本协议的优越性.最后将协议应用到实际的停车位诱导系统中,取得了较显著的效果.     

无线传感器网络中能量高效的自适应分发协议

能源效率在设计无线传感器网络时是非常重要的考虑因素,提供部分节点进入通信休眠状态的功能因此变得异常重要。提出一种基于类SRM（Scalable Reliable Multicast）抑制机制的EEA（Energy-Efficient Adaptive）分发协议,通过动态调整发射频率,抑制不必要的数据重复发送,根据制定的规则来关闭无线射频通信来达到节约节点能耗的目的;此外,在选择发送节点时,引入节点剩余能量参数,可以在一定程度上满足能量均衡;最后分别通过实验对泛洪协议和SPIN进行了相关比较,结果表明：EEA协议发送的次数更少,网络寿命更长。     

基于地理信息静态分簇的无线传感器网络路由算法

通过路由算法减少节点的能耗、延长网络的寿命是无线传感器网络的研究重点之一。探讨了能量高效的分层无线传感器网络路由算法,提出一个基于地理位置信息静态分簇,根据节点剩余能量及节点在簇内的位置选择簇头的分层路由算法(GSCH),适用于静态无线传感器网络。仿真实验结果表明该路由算法有效地减少分簇成形及簇首选择的能耗,延长了整个网络的寿命。     

Ca-Chord：基于主从环的Chord路由算法

提出基于主从结构的Chord路由算法。该算法根据区域组成多个子环,在子环中推选出处理能力强的节点为超节点彼此相连构成主环。每次路由都从子环开始,然后进入主环,确定路由跳节点后,再在该节点对应的子环查找目标节点,使得大部分路由都在子环执行,避免在整个P2P环上往复跨区域查找,减少路由跳数,提高路由延时性能。     

信任评价的低能耗安全GEAR路由协议的研究

针对GEAR路由协议所面临的安全威胁和节点能量有限的不足,利用信任评价机制和数据融合技术对其进行改进,提出了一种新的协议T-GEAR（Trust-GEAR,T-GEAR）。该协议通过为节点增加信任度参数,使节点在选择下一跳节点时考虑了其信任值,降低了下一跳节点是攻击节点的可能性。此外,该协议还对目标区域内的信息传递进行了数据融合,在一定程度上降低了网络的能耗。实验仿真结果表明,与GEAR协议相比,T-GEAR协议延长了网络的生命周期,具有较高的包传输率和较低的丢包率,提高了网络的安全性。     

低占空比WSN中能量感知的动态路由算法

低占空比无线传感器网络（low-duty-cycle wireless sensor network,简称LDC-WSN）可部署在人类难以进入的恶劣环境中执行长期的监测和目标跟踪等任务,具有广泛的应用前景.与传统WSN相比,LDC-WSN减少了空闲侦听带来的能量消耗,但端到端的延迟却很大.目前,已有的LDC-WSN路由协议主要关注如何减少端到端延迟,没有充分考虑均衡节点的能量消耗,容易导致数据传输过程中某些节点能量消耗过快而过早死亡.为了解决这个问题,提出了一种基于链路质量和能量感知的路由（energy-aware dynamic routing,简称EADR）算法.每个节点维护一个转发集,转发集中的节点均是链路质量较高的邻居.在进行数据传输时,节点将数据发送给转发集中决策因子高的邻居,而决策因子由转发集中节点的工作/睡眠调度和能量水平来动态决定.仿真实验结果表明,EADR算法能够降低端到端的延迟,提高数据成功发送率,提高网络生命周期.     

拍卖博弈模型在无线传感器网络路由中的应用研究

为了提高无线传感器网络数据转发的可靠性及能量利用率,本文基于拍卖博弈建立了拍卖路由博弈模型,并提出一种进行转发节点选择的价格路由博弈算法.在算法中潜在的转发节点为了从发送节点获得虚拟货币而相互竞争,发送节点根据各个转发节点的标价选择最佳转发节点.实验仿真表明拍卖路由博弈模型的合理、有效,提出的价格路由博弈算法能够降低节点的能量消耗,延长网络的生命周期.     

基于改进分支定价法的车辆路径优化研究

为克服分支定价算法中基于{0,1}的分支策略在求解车辆路径问题时效率和稳定性方面的缺陷,提出了一种双重禁用的分支策略。该分支策略在分支阶段首先通过筛选一组出弧数量最多的集合,然后按照一定的规则将其分为两组,左右分支分别对包含这两组弧的路线进行禁用,禁用的范围不仅局限于分支阶段,在之后的定价阶段同样需要禁止该弧的使用。双重禁用的分支策略不仅实现了分支定界树所需的分支功能,而且达到了求解效率和质量的平衡。通过采用包含强时间窗约束、载重约束、里程约束的车辆路径问题相关的算例,验证了相对于基于{0,1}的分支策略具有较强的寻优和稳定性能。