基于优化簇半径的WSNs非均匀分簇路由

为了有效解决无线传感器网络分簇路由协议中,靠近SINK节点的簇头因特发大量数据而过早耗尽能量,提出了一种优化簇半径的非均匀分簇路由协议(UCOR),其核心思想是通过优化簇半径对无线传感器网络进行合理分簇,使靠近SINK节点的簇规模小于远离SINK节点的簇.仿真实验结果表明,与EEUC和LEACH等路由协议相比UCOR路由协议有效地均衡了节点能量消耗,显著地延长了网络生命周期.     

无线传感器网络路由协议的优化设计

无线传感器网络是一种全新的信息获取和处理技术.对无线传感器网络设计了一个能量有效的分簇路由协议.为了提高能量和宽带的利用率,协议应用了一个能量有效的路由算法对LEACH协议进行了改进,从而减少数据传输的能量消耗,并且延长了网络的生命周期.上述算法为簇头到基站的数据传输构建了一个多跳路由.运用这个多跳路由来传输数据,簇头可以节省大量的能量.为了能延长网络的生命周期,能量的分布也考虑在这个算法中.通过在仿真平台上跟其它两个已经存在的分簇路由协议的比较来评价所设计协议的性能进行仿真.仿真结果显示设计的路由协议有更好的节能效果和更长的网络生命周期.     

一种能量高效无线传感器网络路由协议的设计

在无线传感器网络中提高节点能量问题的研究中,首先对无线传感器网络经典的分簇路由协议LEACH进行分析,针对LEACH中存在的少能量节点,或者偏远节点选为簇头节点,容易导致节点加快死亡、网络能量利用率降低的问题,通过改变簇头选择策略,综合考虑节点剩余能量和地理位置等参数的方法,提出一种新的路由协议,避免选取少能量节点为簇头.经NS2的仿真结果表明,提高了网络能量利用率.能量高效LEACH协议比LEACH原协议延长了28%的网络生存时间,并对延迟了第一节点死亡(FND)时间27%,并使得更多的能量利用于网络开始真正死亡之前,提高了网络能量利用率.     

无线传感网络中基于综合因素的分布式路由算法

近年来由于在多方面的广泛应用,无线传感器网络受到了越来越多的关注.然而限于无线传感器网络自身的限制,如何更好地节省能量,仍为无线传感器路由协议设计中面临的主要问题之一.LEACH等基于分簇的路由协议通过成簇来减少能量消耗,但是成簇过程却带来额外消耗以及冗余.对LEACH协议中簇头生成算法进行了研究并提出了改进,提出了基于节点能量、节点距离以及节点度的分布式优化算法,并对优化算法进行分析与仿真.仿真试验表明,基于综合因素的分布式簇头选举算法优化了簇头选举方式和簇头的分布,从而节省了能量消耗,延长了网络生存周期.     

基于非均匀分簇的无线传感器网络路由协议设计与研究

针对目前均匀分簇路由协议中存在的簇间能耗不均衡问题和簇首选择的不合理等问题,提出改进方案,形成一个新的无线传感器网络非均匀分簇路由协议UCRP,这个协议充分考虑传感器节点的剩余能量,且基于剩余能量优先选择簇首．并改进LEACH路由协议中单跳通信消耗能量大的缺点。在NS2仿真平台上对协议进行仿真实验,将UCRP算法与原LEACH协议进行比较．结果表明。UCRP算法能很好地均衡网络耗能,并延长网络的生存时间。     

基于自组织神经网络的分簇成链协议

针对无线传感器网络的能量损耗问题,提出一种基于自组织神经网络的分簇成链路由协议RBCSC.该协议借鉴经典低功耗自适应集簇分层型(LEACH)协议的算法,采用自组织神经网络进行分簇,并运用贪婪算法成链.仿真实验结果表明,与LEACH协议相比,RBCSC协议可减少网络节点能耗,延长网络生存周期.     

一种WSN分簇路由协议研究和实现

近年来,我国兴建了众多基础设施,基础设施的健康监测直接关系着人们的生命和财产安全,也关系着基础设施的正常运行,因此研究面向基础设施健康监测的无线传感器网络分簇路由协议至关重要.目前已经有多个成熟平面路由协议和分层路由协议,但它们都存在传感器节点能量有限、结构简单等缺陷.为了延长网络寿命、提高信息传榆的可靠性,就需要对现有的路由协议做一些改进,以适应大规模的无线传感器网络.首先分析了设计无线传感器网络路由协议时面临的挑战,分类总结了典型的无线传感器网络路由协议及其优缺点;然后在详细分析LEACH协议的基础上,对LEACH协议在簇头节点选择和簇间路由方面进行改进,提出了面向基础设施健康监测的无线传感器网络分簇路由协议.将分簇优化算法和簇间多跳路由算法相结合,组成面向基础设施健康监测的无线传感器网络分簇路由协议.实验仿真表明,该路由协议有效地均衡了网络的能耗,推迟了多数节点的死亡,延长了网络的有效寿命.     

一种基于LEAC日协议的分簇路由算法

低能自适应聚类路由协议(LEACH协议)是为无线传感器网络设计的一种低功耗自适应分层路由协议,具有延长网络生命时间的作用.为了均衡无线传感器网络节点的能耗,延长整个网络的生命周期,通过对LEACH协议的研究,对簇首的选取和簇首与Sink的通信机制进行优化,提出了一种改进的LEACH协议的分簇路由算法.通过Madab仿真实验证明,改进后的LEACH算法在网络生命周期和网络能量消耗等方面比LEACH算法有较大的提高.     

三维空间中LEACH协议的改进算法

由于传感器节点的能量有限,因此能量效率是无线传感器网络中路由协议设计的一个重要考虑方面.基于高楼三维空间中家居监测的应用背景,提出了一种三维空间中LEACH协议的改进算法--三维分簇传感网络路由协议(3D-CSR).3D-CSR采用考虑节点剩余能量因素的簇头选举阈值计算方法,并使用了合适的通信模式,达到节省网络能量消耗的目的.仿真结果表明,在不同的网络环境中,3D-CSR协议均比LEACH协议更加节省能量.     

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.     

A new evolutionary based routing protocol for clustered heterogeneous wireless sensor networks

Wireless sensor network (WSN) is a rapidly evolving technological platform with tremendous and novel applications. Recent advances in WSN have led to many new protocols specifically designed for them where energy awareness (i.e. long lived wireless network) is an essential consideration. Most of the attention, however, has been given to the routing protocols since they might differ depending on the application and network architecture. As routing approach with hierarchical structure is realized to successfully provide energy efficient solution, various heuristic clustering algorithms have been proposed. As an attractive WSN routing protocol, LEACH has been widely accepted for its energy efficiency and simplicity. Also, the discipline of meta-heuristics Evolutionary Algorithms (EAs) has been utilized by several researchers to tackle cluster-based routing problem in WSN. These biologically inspired routing mechanisms, e.g., HCR, have proved beneficial in prolonging the WSN lifetime, but unfortunately at the expense of decreasing the stability period of WSN. This is most probably due to the abstract modeling of the EA's clustering fitness function. The aim of this paper is to alleviate the undesirable behavior of the EA when dealing with clustered routing problem in WSN by formulating a new fitness function that incorporates two clustering aspects, viz. cohesion and separation error. Simulation over 20 random heterogeneous WSNs shows that our evolutionary based clustered routing protocol (ERP) always prolongs the network lifetime, preserves more energy as compared to the results obtained using the current heuristics such as LEACH, SEP, and HCR protocols. Additionally, we found that ERP outperforms LEACH and HCR in prolonging the stability period, comparable to SEP performance for heterogeneous networks with 10% extra heterogeneity but requires further heterogeneous-aware modification in the presence of 20% of node heterogeneity.     

MELEACH 一个高效节能的WSN路由协议

无线传感器网络(简称WSN)一种资源严重受限的网络,特别是在供能方面.因此,如何有效地使用传感器节点的能量以延长WSN的生存时间,一直是WSN路由协议研究所关注的焦点. LEACH[1-2]作为一种WSN路由协议,以其优秀的节能效果和简单的规程而得到广泛的认可.本文基于LEACH提出了一个新的路由协议MELEACH(More Energy-efficient LEACH). 通过进一步缩短无线通信的平均距离并进一步改善节点间的负载平衡, MELEACH在保持LEACH原有优点的基础上实现了更好的节能效果.分析和实验表明,一个WSN在MELEACH下的生存时间要比在LEACH中长50%以上.     

Multi-objective clustered-based routing with coverage control in wireless sensor networks

A wireless sensor network (WSN) generally consists of a large number of inexpensive power constrained sensors that are small in size and communicate over short distances to perform a predefined task. Realizing the full potential of WSN poses many design problems, especially those which involve tradeoffs between multiple conflicting optimization objectives such as coverage preservation and energy conservation. While both energy conservation routing protocols in a cluster-based WSNs and coverage-maintenance problems have been extensively studied in the literature, these two problems have not been integrated in a multi-objective optimization (MOO) manner. This paper employs a recently developed MOO algorithm, the so-called multi-objective evolutionary algorithm based on decomposition (MOEA/D) to solve simultaneously the energy conservation and coverage preservation design problems in cluster-based WSNs. The performance of the proposed approach, in terms of network lifetime and coverage is compared with the heuristic LEACH and SEP clustering protocols and with another prominent MOEA, the so-called non-dominated sorting genetic algorithm II (NSGA II). Simulation results reveal that MOEA/D provides a more efficient and reliable behavior over other approaches.     

基于控制的低能耗多跳分簇路由协议

针对无线传感器网络(WSN)的多跳分簇协议中,Sink节点附近的簇头能量消耗过快,簇头分布不够均匀,多跳链路不够高效等关键问题,提出了基于控制的低能耗多跳分簇路由协议。通过控制成簇数量与大小、多跳链路能耗、轮数与每一轮中的数据传输量来解决以上问题。仿真结果表明：所提协议与低功耗自适应分簇(LEACH)协议和基于非均匀分簇的无线传感器网络路由协议(EEUC)相比,网络稳定期分别延长了138%和13%,网络生命期分别延长了13%和8%,因此能够有效地降低网络能耗,均衡网络负载,延长网络生存时间。     

基于簇首能量均衡分布的无线传感器网络LEACH协议改进

能量有限性是无线传感器网络(WSN)的最重要的特性,在网络路由算法中也是优先考虑的一个主要因素。分析了传统LEACH算法的不足,并对一些改进协议的LEACH进行认真研究,在此基础上提出了一种新的LEACH改进协议,仿真结果表明,改进后的协议能均衡节点能耗,提高了负载均衡度,并延长了无线传感器网络的生存时间。     

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)。     

无线传感器网络节能路由研究

分簇结构作为一种提高能源利用率、减少网络能耗的有效途径,成为当前无线传感器网络节能路由协议的研究热点。介绍和分析了LEACH、PEGASIS和HEED三种典型节能分簇路由协议,通过对三者的综合比较总结出现有分簇路由协议存在的问题,并提出相应的解决思路。解释了要想将WiFi应用于无线传感器网络面临的困难。最后,展望了无线传感器网络路由协议未来的研究工作。     

用于多集装箱监测LEACH协议的改进与仿真研究

针对基于无线传感器网络的多集装箱监测应用中存在的能量有限问题,提出了一种基于LEACH分层路由协议的低功耗监测算法,并对传统LEACH协议进行了更符合该应用要求的改进,最后以监测网络生存周期和低能量监测器生存时间为指标进行了仿真对比.仿真结果表明,改进后的协议有效地提高了监测网络能量消耗均衡度,延长了网络生存周期.     

无线传感器网络路由算法改进及仿真研究

由于无线传感器能量消耗影响网络的寿命,传感器节点的能量无法更新且种能量受限,传统路由算法忽略簇头剩余能量情况,使剩余能量低的节点成为簇头而过早死亡,导致整个网络能量不均衡,网络生存时间过短。为了有效延长网络生存时间,提出一种改进的LEACH路由算法。在簇头选择阶段,采用剩余能量的簇头节点优先选择机制,避免剩余能量低的节点成为簇头,然后在数据传输阶段,用单跳和多跳的混合传输模式,使整个网络能量尽量均衡。仿真结果表明,相对于传统LEACH路由算法,改进算法更加均衡了网络中各节点的能量消耗,有效地防止剩余能量低的节点成为簇头,可延长整个网络的生存寿命。