无线传感器网络层次型拓扑结构控制

无线传感器网络拓扑控制是在满足网络覆盖和连通度的前提下,通过骨干网节点选择,剔除节点之间不必要的无线通信链路,生成一个高效的数据转发网络拓扑结构。层次型的拓扑结构控制利用分簇机制,让一些节点作为簇头节点,由簇头节点形成一个处理并转发数据的骨干网,其他非骨干网节点可以暂时关闭通信模块,进入休眠状态以节省能量。研究了改进的GAF虚拟地理网格分簇算法和TopD isc成簇算法。     

WSN中一种基于能量的层次型拓扑生成算法

通过考虑无线传感器网络节点的能量问题确定了单层拓扑结构中簇头节点的最优个数,结合WCA算法提出了一种基于能量的无线传感器网络的层次型拓扑结构生成算法,并评估了该算法的各项性能指标。经过算法复杂度分析得出该算法的时间复杂度和网络节点的个数相关,适合生成中小型规模的网络。仿真结果表明,使用该算法可以生成具有最优簇头个数的网络拓扑结构,能大大节省网络节点能量的消耗,且延长了网络的生存周期。     

层次型WSN中基于博弈论的能耗优化与接纳控制机制

针对层次型无线传感器网络中簇首节点的能量受限问题,提出了一种基于非合作博弈模型的节点接纳控制机制。该机制依据簇首节点的效用函数,引入定价因子,优化了簇首数目和功率水平,并得到簇首发射功率的纳什均衡。仿真实验模拟该博弈的均衡过程,将簇首节点设为非合作博弈的参与者,对各簇首节点发射功率的决策过程进行验证。     

遗传算法在WSN路由协议设计中的研究与应用

和传统无线网络的节点相比,无线传感器网络的节点有其特殊的地方:电源能量有限,通信能力有限以及计算能力有限,网络拓扑结构更加不稳定,这些特性使得以前研究很多的无线自组织网的网络路由协议不能直接应用于无线传感器网络.提出基于遗传算法思想来设计和优化无线传感器网络的路由协议,使得源节点和目的节点之间以及中间节点之间存在多条最佳路径,节点在进行路由选择的同时,最大限度来保证网络各节点的总体能量消耗最少,最终保证整个网络的残存性能有进一步的提高.     

最大化WSN寿命的电量分配与路由联合优化策略

为了尽量延长无线传感器网络的工作寿命,提出了一种对网络路由和电池电量分配方案进行联合优化的策略,在连续和离散两种电池电量分配场景中分别建立优化问题模型,并给出求解算法。在连续电量分配情况下,通过转换成线性规划问题,可同时解出最优的路由和电量分配方案。在离散电量分配场景中,通过将组合优化问题松弛为连续优化问题,并提出一种最优的电池离散化算法,得到一组次优的路由和相应的离散电量分配方案。仿真显示该联合优化策略可以显著地延长网络寿命。     

矿井层次型无线传感器网络的研究与设计

在分析现有无线传感器网络在矿井应用状况的基础上,文章设计了应用于煤矿井下的异构分层的无线传感器网络结构,开发了网络硬件平台,并结合煤矿井下应用特点,提出了底层簇网络生成控制机制和基于多网关的中间骨干网络层最短路径路由机制。     

矿井无线传感器网络的层次型拓扑结构优化

针对矿井环境复杂、布线困难的特点,根据矿井实际环境和系统需求,构建了井下无线传感器网络的四层分簇式链状拓扑结构。研究了固定节点网络、移动节点网络、整个网络的拓扑形成过程,其中移动网络拓扑结构的构建采用组合加权的LEACH算法来实现,实验仿真表明该算法能够有效降低移动节点的能耗,延长整个网络的生命周期。同时,针对井下人员的移动性,分别提出了移动节点的加入策略和离开策略。该系统具有多层次、稳定性好、可扩展性强等特点,为矿井监测系统进一步的数据传输、融合和人员定位奠定了较好的基础。     

能量均衡的WSN非均匀分簇路由算法

针对现有无线传感器网络（WSN）分层分簇路由算法存在的能耗不均衡问题,提出一种能耗均衡的WSN非均匀分簇路由算法。该算法通过在已划分的非均匀区域中构建中间层达到均衡簇首和其他节点能耗的目的,实现WSN整体能耗均衡。实验结果表明,该算法能均衡WSN能耗负载,提高WSN的能量效率,延长100轮～200轮WSN生命周期。     

WSN中能量均衡的混合路由树算法

针对无线传感器网络中多跳通信路由导致的能量洞问题,提出基于环模型的混合路由树算法,创建最小代价混合路由树,使节点间采用单跳和多跳交替的混合路由通信方式,以此均衡网络耗能。仿真结果表明,该算法能有效解决能量洞问题,并最大限度地延长网络的生存时间。     

分析无线传感器网络的拓扑控制

无线传感器网络的拓扑控制可以生成能量高效的数据转发网络拓扑结构。本文从无线传感器网络拓扑控制的重要性与设计目标出发,就拓扑控制算法等方面的内容进行了分析与探讨。     

无线传感网络的非分簇拓扑控制方法研究

无线传感网络通常由能量受限、通信半径较小的传感器节点构成,其中拓扑控制是重要的工程问题。提出了一种基于元胞自动机的非分簇的拓扑控制算法,与传统分簇方法的区别在于本方法试图通过牺牲小部分拓扑连通度和覆盖度来换取更长的系统生存时间。基于元胞自动机模型的研究表明,节点的状态转移规则对系统整体性能起决定作用,在一些规则下系统拓扑呈现稳定变化,符合对无线传感网络拓扑控制的要求。进一步探讨了该机制在工程上的具体实现问题,并与LEACH算法进行了对比,验证了以拓扑性能换取生存时间的设想。     

无线传感器网络非均匀等级分簇拓扑结构研究

网络拓扑结构影响着传感器节点的负载均衡与生存周期,分簇结构是无线传感网络的一种有效地拓扑管理方式。根据血管网络特征以及对构建无线传感器网络拓扑结构的启示,提出了无线传感器网络非均匀等级分簇拓扑结构。分析血管网络结构特征,建立数学模型和网络拓扑结构,对具有压力差的网络节点进行等级标定。根据改进粒子群算法进行非等概率静态分簇,形成不同等级区域具有密度和规模不等的非均匀等级分簇拓扑结构。仿真分析表明,此算法能优化网络分簇,均衡节点能耗,延长网络生命期,避免网络能耗热点问题。     

无线传感器网络的拓扑控制机制

传感器网络节点是低功耗低价格微型嵌入式设备,其能量供应和无线通信带宽十分受限。无线传感器网络的拓扑控制用来控制能量高效的合理网络结构的形成,对通信机制、数据融合和时间同步等有重要影响,是无线传感器网络底层关键支撑技术之一。本文从节点功率控制、层次型拓扑形成和网内协同启发机制三个方面,详细介绍和分析了已有典型的拓扑控制算法,并对拓扑控制的研究热点和发展趋势做了总结。     

一种应用于无线传感器网络的层次型拓扑结构生成算法

在无线传感器网络中,层次型的拓扑结构将整个网络划分为不同的簇,并通过一定机制选择簇头来负责数据转发和融合。本文在LEACH等现有层次型拓扑控制算法的基础上,借鉴ad hoc网络层次拓扑生成算法WCA的设计原理,提出一种应用于无线传感器网络的新型层次型拓扑结构生成算法(HTGA)。该算法综合考虑节点的能量和位置状况,为每个节点定义不同的权值,从中选出性能优越的节点担任簇首,同时通过设置节点度参数来确保最优的拓扑结构。仿真实验结果显示,新算法在降低能耗、延长网络生存时间以及保证监测覆盖度等方面比LEACH具有更加优良的性能。     

无线传感器网络通信空洞分析

本文简述无线传感器网络近代发展的情况。详细介绍了以地理位置信息为基础的贪婪路由算法。分析了现有的贪婪算法存在的不足,着重讨论了贪婪路由算法中通信空洞现象各种不同的解决方法。基于以上分析对地理位置信息在无线传感器网络路由协议的发展提出看法。     

传感器网络中拓扑控制与网络干扰性分析

本文分析比较几种衡量干扰的典型方法,提出了一个新的干扰模型,能够描述整个网络的干扰性。根据不同的干扰标准,在计算机上对几种拓扑结构干扰特性进行模拟,给出并分析了模拟仿真结果。     

无线传感网络拓扑控制几点问题的分析

介绍无线传感网络拓扑控制的概述、目标以及大规模移动控制传感网络下的拓扑控制算法。     

面向任务型无线传感器网络的拓扑控制方法

针对灾害感知网络的特点,提出一种在保障网络可靠性前提下降低网络能量消耗的拓扑控制方法.将监测域划分为若干拥有合适半径的感知网格,以减少节点信息的传输距离.采用合理的休眠机制,以减少感知网络的能量消耗.仿真结果表明,应用于灾害感知等任务型网络时,该方法可有效降低网络的能量消耗,延长网络的使用寿命.