基于Zigbee网络的路由算法研究

本文针对基于Zigbee网络的路由算法进行相关研究,并分析其优缺点。     

基于蚁群算法的无线传感器网络路由算法实现

本文利用蚁群算法简单、局部工作等特点,结合传感器网络的特征,分析研究了基于蚁群算法的WSN路由算法,并阐述了蚁群算法的无线传感器网络路由算法的实现和仿真设计与分析。     

能量与路径约束的无线传感网络路由优化

为了克服传统无线传感器网络路由算法频繁使用单一路径而导致的能量受限问题,提出一种能量与路径约束的无线传感网络路由优化算法。综合无线传感器网络的负载均衡性与能源有效性两个因素,引入飞行可行域的概念以实现数据高效传输,并添加能量因子与距离因子,进一步保证各网络节点之间具有均匀合理的能量分布,从而满足无线传感器网络低功耗、高能效的功能需求。实验结果表明,所提算法能够有效地提高网络负载均衡,避免部分节点能量过早枯竭造成的网络分割现象,可增加网络的寿命长度。     

改进无线传感器网络路由算法

无线传感器网络是由能量有限的节点组成,高效节能的路由算法是无线传感器网络的基础。针对低功耗自适应分簇（LEACH）路由算法在选择簇首节点及通信过程中能量消耗大的不足问题,提出了一种改进的LEACH路由算法。引入节点剩余能量因素参与簇首节点的选择,有效地降低剩余能量较小的节点成为簇首的可能性,节点之间的数据传输采用单跳和多跳相结合的通信方式,也降低了传感器网络能耗。     

一种实用的ZigBee网络路由算法

ZigBee网络是无线传感器网络在实际应用中的工业标准。ZigBee网络的构建基于分布式地址分配的生成树拓扑机制。该文根据ZigBee网络的特点以及实际开发应用过程中出现的问题,重点阐述了ZigBee网络的路由基础及其两种路由算法,并针对两种路由算法的优缺点进行分析的基础上提出了一种实用性强的综合路由算法。最后仿真结果显示综合路由算法在网络规模扩大时减少数据延迟和节能方面具有较强的优势。     

大面积森林防火监测中的传感器网络能量均衡路由算法

将传感器网络应用于大面积森林防火监测中．利用蚁群算法的思想，在信息素修改中考虑整个网络的能量损耗以及每个节点的能量损耗，使得整个传感器网络在生存期、能量的有效性等诸多方面得到的改善．最后通过仿真实验对算法的优越性进行了验证．     

无线传感器网络能量敏感路由算法的研究与实现

分析了典型无线传感器网络路由算法的基础上,提出了路由算法的目标,并设计了能量敏感的路由算法,以节省能量消耗达到延长整个网络生命周期的目的．该路由算法由4个模块组成：分簇模块、簇头选举模块、休眠状态模块和簇间路由模块组成．在实验室提供的实验床基础上。实现了路由算法的原型,并对算法进行了有效的验证．     

无线传感器网络中的动态聚类分簇算法研究

能耗问题是无线传感器网络的关键问题之一。通过深入分析已有算法存在的诸多不足,该文提出了一种基于动态聚类的分簇算法。该算法首先分析了低能耗自适应分簇的一阶能耗模型,给出了基于最小能耗的簇首数计算公式,然后在此基础上引入动态聚类思想,以最优簇首数将传感器网络内的所有节点进行聚类,得到最优的簇首节点及其内部簇成员。仿真结果表明：算法划分的网络具有低能耗、高稳定性等特点,弥补了已有算法的不足。     

基于蚁群优化的无线传感器网络路由优化算法

针对无线传感器网络节点功耗受限,无线信道容易受环境干涉等特点,提出一种低功耗、信道质量敏感的无线传感器网络路由优化算法COR,COR算法基于节点剩余能量、无线信道质量统计参数等变量,通过修改启发因子方程以及信息素更新方程,采用改进蚁群算法选择剩余能量高、信道质量较好的路径进行数据的路由转发,可有效降低数据传输功耗,平衡网络中节点的功率消耗,延长网络生命周期。仿真实验表明,COR算法网络消耗能量仅为传统ACO(Ant Colony Optimization)算法的73%,具有较高的实用价值。     

基于节点密度的传感器网络路由算法研究与设计

在对传感器网络路由协议设计作了充分了解的基础上,深入研究了聚类路由算法,并在分析传统算法LEACH的基础上,提出了基于节点密度的聚类路由算法,进行了仿真试验和结果分析,得到了更合理的头节点分布,证明了该算法具有节约能源的特点.     

一种基于无线传感器网络分簇路由的改进算法

为了提高无线传感器网络能量的有效性,延长网络生命周期,在分析了无线传感器网络路由协议中的LEACH算法和SEP算法机理的基础上,提出了改进型SEP算法．改进型SEP算法能够在能量异构的网络模式下,通过改进选举簇头机制,提高了剩余能量较高的节点当选为簇头的概率,增加了选举簇头节点的合理性,有效地均衡了网络中的节点能耗,延长了网络的生命周期．实验结果表明：改进后的算法与LEACH算法和传统的SEP算法相比,在平衡节点能量和延长网络寿命方面具有更加优越的性能．     

WSNs中基于协作通信的分簇路由算法研究

针对无线传感器网络数据信息传输可靠性,提出一种无线传感器网络中基于协作通信的分簇路由算法。该算法主要对分簇、簇间路由和簇内路由三个阶段进行了设计,依据信噪比寻找满足网络数据传输可靠性的最佳路由,实现源节点和目的节点之间的协作通信。仿真结果表明,无线传感器网络中基于协作通信的分簇路由算法能够有效地优化网络路径,提高频谱利用率,增强数据信息传输的可靠性。     

基于能量效率的无线传感器网络分簇算法

提出了一种最大选票和负载平衡的分簇算法(VLCA)。该算法是完全分布式的,不依赖于网络大小和其拓扑结构。仿真结果显示:该分簇算法能够使簇的数量减少20%到50%,并且能有效延长传感器网络的生命周期。     

一种分环多跳的无线传感器网络分簇路由加权算法

针对无线传感器网络中考虑能量均衡问题,提出了一种基于分环多跳的路由加权算法(ring based multi-hop clustering routing weighting algorithm,RMCRW)。算法在簇头节点向内层转发的过程中,不仅考虑与内环簇头的距离,同时考虑内环簇头剩余能量问题,通过加入一个权值,选择最优簇头转发路径。仿真结果表明在区域范围比较大的环境下,RMCRW算法可以有效地延长网络生命周期。     

无线传感器网络路由协议成簇算法研究

阐述了无线传感器网络中路由协议成簇算法。在分析LEACH和SCRP的基础上,结合二者各自特点,提出了对SCRP的改进方案,并对实现算法进行了详细描述。由于考虑了网络负载平衡,该改进算法有利于提高WSN能量利用率,延长整个WSN网络的生存时间,拓展了基于簇的WSN路由协议的应用范围。     

改进的蚁群优化算法在无线传感器网络中的应用

针对无线传感器网络节点能量十分有限的特点,将蚁群优化算法应用到传感器网络的路由中,提出了一种改进的蚁群路由算法(IARA)。在考虑节点剩余能量、传输方向和节点距离等因素的基础上,对基本蚁群算法的概率选择公式和信息素更新公式进行了改进,实现了能量在整个传感器网络上的均衡消耗。仿真结果表明:该算法减少了传感器网络的能量消耗,并且使能量消耗更加均衡,从而提高了整个无线传感器网络的生存寿命。     

基于电网监测的无线传感器网络短路径路由算法

综合考虑距离、剩余能量、转发包数等因素,提出一种基于电网监测的无线传感器网络短路径路由算法(SPRA-PNM).SPRA-PNM算法通过短路径场的建立来预留多条较短距离路径,并在实际数据转发时选择剩余能量最大的节点转发,从而提高了传输可靠性和网络生命周期.实验仿真对路由转发数据消息时网络内的冗余消息包数量和网络的平均生存周期2种指标进行了性能评估.     

Novel routing protocol for heterogeneous wireless sensor networks

An improved LEACH for heterogeneous wireless sensor networks is proposed.Nodes are distributed in a sensing area that is divided into a number of same equilateral hexagons.Heterogeneous nodes act as the cluster heads and ordinary nodes act as those cluster sensors in all clusters.The structure of WSNs is a two-layer structure.The upper layer consists of all cluster heads and the lower layer consists of all ordinary sensors managed by their corresponding cluster heads.The cluster heads and the ordinary sensors establish their pairwise keys respectively through utilizing different methods.The arithmetic balances energy expense among all kinds of nodes,saves the node energy,and prolongs the life of wireless sensor networks.Additionally,Analysis demonstrates that the security of wireless sensor networks has been improved obviously even with some heterogeneous nodes.     

基于距离向量的改进WSN路由算法

针对无线传感器网络多对一的路由特点和LEACH(low-energy adaptive clustering hierarchy, LEACH)协议簇建立阶段的信息交换特性,提出了一种基于距离矢量的改进路由算法。该算法不再从邻居节点开始初始化路由表,也不需要建立网络中任意两点之间的路由路径,在簇的建立阶段,通过簇首信息的广播,各簇首获得其他簇首的一些信息,这可以用来简化协议,从而降低了协议实现所需的能耗。在J-sim仿真平台上对算法进行了仿真研究。仿真结果表明本研究提出的改进路由算法能够显著延长网络的生命周期,并使死亡节点的分布更均匀;在考虑电路损耗、CUP损耗和状态转换等方面的能耗后,该算法仍具有改善无线传感器网络性能、延长网络生命周期的潜能。     

A utility-optimal backoff algorithm for wireless sensor networks

A novel backoff algorithm in CSMA/CA-based medium access control (MAC) protocols for clustered sensor networks was proposed. The algorithm requires that all sensor nodes have the same value of contention window (C _W ) in a cluster, which is revealed by formulating resource allocation as a network utility maximization problem. Then, by maximizing the total network utility with constrains of minimizing collision probability, the optimal value of C _W (W _opt) can be computed according to the number of sensor nodes. The new backoff algorithm uses the common optimal value W _opt and leads to fewer collisions than binary exponential backoff algorithm. The simulation results show that the proposed algorithm outperforms standard 802.11 DCF and S-MAC in average collision times, packet delay, total energy consumption, and system throughput. Foundation item: Project(60772088) supported by the National Natural Science Foundation of China