无线传感器网络中基于剩余能量的联合选举动态成簇路由算法

针对无线传感器网络中突发事件监测等响应式网络应用,提出了一种基于能量的联合选举动态成簇算法。基于节点剩余能量,在事件区域内周期性地进行簇首选举,建立以簇首为根的簇树结构对事件区域内的数据进行搜集融合,从而减少网络中传输的数据量。仿真结果表明：该算法降低了节点平均能耗,具有良好的能量均衡效果,延长了网络生存时间。     

一种改进的基于时间竞争成簇的路由算法

为平衡无线传感器网络中的簇头负载并进一步降低多跳传输能耗,文中提出了一种改进的基于时间竞争成簇的路由算法。该算法通过限制近基站节点成簇入簇,以防止近基站节点成簇入簇的节能收益无法补偿成簇入簇能耗;利用基站广播公共信息和基于时间机制成簇,以减少节点基本信息交换能耗;通过候选簇头中继来平衡簇头负载。候选簇头的评价函数综合考虑了剩余能量和最优跳数的理想路径,以期在保持中继负载平衡的基础上尽量降低多跳能耗。仿真结果显示,该算法较LEACH和DEBUC算法延长了以30%节点死亡为网络失效的网络生存周期,表明该算法在降低节点能耗和平衡负载方面是有效的。     

基于剩余能量与最小邻近簇半径的成簇算法

针对LEACH算法在选举簇首时没有考虑节点的剩余能量,并且簇首的分布不均匀,簇内节点与簇首采取单跳通信,从而影响网络生命期的问题,提出了利用剩余能量和最小邻近簇半径调整节点成为簇首的概率,并在簇内对部分节点采取多跳通信的成簇算法.仿真结果表明,该算法有效延长了网络生命期,均衡了簇首的分布,并且改善了簇内的结构.     

传感器网络中基于簇树的路由算法

针对无线传感器网络中高能效收集数据的需要,提出一种基于簇树的路由算法ETRA(energy-efficient tree-clustered Routing algorithm).首先,ETRA利用改进的最小ID算法实现对网络的平衡分簇;然后,通过簇首信息交换,构建从簇首至sink节点的数据汇聚树;最后,在数据收集阶段,数据从成员节点传送至簇首节点,并通过数据汇聚树传送至sink节点.仿真结果表明,与典型的分簇协议相比,ETRA获得了更均衡的分簇结构和更长的网络生存期.     

无线传感器网络一种基于聚合收益的动态成簇算法

无线传感器网络资源有限,通常采用分簇聚合减少传输数据,本文提出了一种基于聚合收益的动态成簇算法.首先,针对网络整体能耗最优化问题,建立一个非线性整数规划模型,进而提出一种近似最优、低复杂度的启发式簇头选举算法.在此基础上,提出一种分布式的、基于聚合收益的动态成簇算法,可分布式实现该簇头选举算法并进行成簇.理论分析和实验仿真表明,基于聚合收益的动态成簇算法能较好地解决节点负载均衡问题,提高网络能耗效率,延长网络生命周期.     

基于节点特性的LR-WPAN网络能量优化路由算法

针对ZigBee网络混合路由算法的不足,考虑低速无线个域网(LR-WPAN)网络的能耗问题,提出了一种基于ZBR路由协议的改进算法(F-ZBR).本算法通过定义最小路由能量值和控制路由请求分组(RREQ)的传输方向、跳数以及在RREQ分组中加入能量标志位等措施,降低网络的整体能耗.仿真结果表明,F-ZBR算法的分组投递率、网络可用节点比率和网络剩余能量都较ZBR有明显提高,从而可以延缓ZigBee网络中大量数据传输造成的RN+节点能量过度损耗而导致的网络瘫痪等问题的发生,延长网络生命周期.     

基于智能天线和动态虚拟簇的均衡节能路由

为WSN提出了一种能量节省与能耗均衡相结合的路由算法SaDVC-Routing。该算法在辅助中继和智能天线的波束范围内构建虚拟簇,从簇内选择中继加权值最大的节点充当路由中继。根据节点能耗情况和节点间距离,利用波束扩展法对虚拟簇进行动态更新。如果波束宽度超过阈值或者中继节点死亡,则依据加权距离矩阵重新发起路由请求。仿真表明,算法既能有效降低能量消耗,也可以在局部和全局实现能耗均衡。     

非变换簇的WSN分簇路由算法

针对LEACH算法簇头选取及能量消耗方面的不足,提出一种基于能量、距离和节点度的分簇路由算法CMEDD,通过均匀分簇减少重建过程,对簇头选举公式进行改进,合理选择簇头,从而均衡节点能耗。采用基于代价因子的单跳和多跳相结合的方式建立最优路径进行数据传输。仿真结果表明,与LEACH算法和RMCRW算法相比,CMEDD算法能够有效均衡节点能耗,可相对延长网络生存周期。     

基于混合变量动态分组的大规模多目标进化算法

变量分组是解决大规模多目标优化问题的有效途径。针对混合变量分组存在的问题,文章提出基于混合变量动态分组的大规模多目标进化算法来对混合变量进行更精确的分组,通过控制变量分析中个体非支配排序后第一层的个体数与采样数的比例来挖掘混合变量的动态特征。本文算法MOEA/DVA-F与其他三种经典的大规模多目标进化算法一同在LSMOP1~LSMOP5测试问题上进行IGD性能测试,实验结果表明,MOEA/DVA-F算法具有较好的收敛性和多样性。由此表明MOEA/DVA-F算法是一种有前途的大规模多目标进化算法。     

基于最短路径树的节点删除动态路由算法

提出一种基于最短路径树的节点删除动态路由算法。算法建立一个最短路径树更新集合,该集合包括被删除节点的断裂子树所有节点和其它节点连接的边,利用子树的结构信息,对子树节点的直系子孙节点和祖先节点进行更新,采用Dijkstra算法对其它子树节点进行更新。实验结果表明,该算法能有效减少节点更新计算次数。     

基于动态簇半径的非均匀分簇算法

在无线传感器网络分簇路由算法中,针对节点能耗不均衡所引发的"热区"问题,提出了基于动态簇半径的非均匀分簇算法(UCDCR)。该算法在簇组建阶段,对网络进行区域划分,不同区域的候选簇首通过簇竞争半径来构建大小不同的簇,使簇首随网络的运行动态的改变簇竞争半径,为数据转发预留更多能量。仿真结果表明:与EEUC算法和CUCRA算法相比,UCDCR算法更加有效地均衡了节点能耗,延长了网络生命的周期。     

基于动态人工鱼群优化的WSN分簇算法

将群智能优化算法引入无线传感器网络分簇路由协议的设计能有效地节约节点能量和提高分簇效率.针对基本人工鱼群算法在运算速度方面的不足,提出了一种基于动态人工鱼群优化的无线传感器网络分簇算法,算法为了同时具有较好的全局搜索和局部寻优能力,更快地得到最优分簇结果,在一次迭代进化中除了考虑人工鱼的觅食行为、聚群行为和追尾行为的寻...     

动态分层的水下传感器网络分簇路由算法

针对平面路由难以适应较大规模水下传感器网络的局限,该文提出一种能更好地适用于较大规模网络的分簇路由算法DLCR(Dynamic Layered Clustering Routing)。该算法将网络自上向下划分为多层,并选择层内与sink节点距离较近、剩余能量较高的节点作为簇头节点,从而降低簇头节点的通信能耗。为了避免同一节点连续被选举为簇头节点,提出一种动态分层机制,每一轮数据采集周期都将网络重新划分为多层。实验证明DLCR不仅具有良好的稳定性,还降低了网络的能耗,延长了网络的寿命。     

一种传感器网络跨层能量优先成簇算法

文中提出CLEEC跨层能量优先成簇算法,基于节点剩余能量来选举簇头节点,使网络能量均匀消耗,延长网络的生存时间.模拟实验结果显示,与现有的典型成簇方案相比,新的成簇算法在传感器网络下提供了更长的网络生存时间和更大的网络吞吐量.     

基于扇形分簇的无线传感器网络路由算法

无线传感网络中低功耗自适应聚类分簇(LEACH)路由算法等概率选取簇首节点,容易导致整个网络节点能量损耗出现极端化,减少网络生存时间。为此,提出一种针对簇首节点选取和分簇的改进LEACH算法。该算法把整个网络区域分为四个扇形区域,在每个区域内独立进行分簇路由;然后基站根据节点剩余能量和与基站的距离进行簇首节点选择,节点根据簇首节点和基站接收信号强度选择路由方式,以均衡网络能量消耗。仿真结果表明,改进LEACH算法的网络寿命是原有LEACH算法的150%,数据吞吐量提升了3倍。     

基于博弈论的WSN有效分簇路由算法的研究

针对无线传感器网络中传感器节点能量受到限制及其能耗不均匀的问题,在经典的低功耗自适应分簇算法（LEACH）基础上,引入博弈理论概念,提出了一种基于博弈论的有效分簇路由算法。通过分析和仿真试验,结果表明与LEACH算法相比,该算法使簇分布更合理,达到了延长网络的生存周期的目的。     

基于动态半径的事件驱动型无线传感器网络分簇融合算法

事件驱动型无线传感器网络应用于突发事件监测,针对传统网络未考虑事件分布情况及成簇大小等问题,提出一种新的基于动态半径的分簇融合算法。综合考虑事件发生的严重程度及节点性能等因素确定簇头,并采用分级发射功率,根据成簇效果及网络平均能耗优化选择簇半径,实现在触发节点范围内的动态分簇,有效节约能耗、提高数据融合效率。仿真实验结果表明,与TEEN相比,该算法可显著延长无线传感器网络生命期。     

无线传感器网络动态分簇路由BWAS的算法研究

为加快无线传感器网络(WSN)路径搜索速度,减少了路径寻优能量消耗,提出了基于最优-最差蚂蚁系统(BWAS)算法的无线传感器网络动态分簇路由算法。该算法是基于WSN动态分簇能量管理模式,在簇头节点间运用BWAS算法搜寻从簇头节点到汇聚节点的多跳最优路径,以多跳接力方式将数据发送至汇聚节点。BWAS算法在路径搜寻过程中评价出最优-最差蚂蚁,引入奖惩机制,加强搜寻过程的指导性。结合动态分簇能量管理,避免网络连续过度使用某个节点,均衡了网络节点能量消耗。通过与基于蚁群算法(ACS)路由算法仿真比较,本算法减缓了网络节点的能量消耗,延长了网络寿命,在相同时间里具有较少的死亡节点,具有较强的鲁棒性。     

基于改进LEACH的多簇头分簇路由算法

为了降低无线传感器网络(WSN)的能耗,延长网络的生存周期,提出一种多簇头双工作模式的分簇路由算法.算法对低功耗自适应集簇分层(LEACH)协议作了以下改进:采用多簇头双工作模式来分担单簇头的负荷,以解决单簇头因能耗较大而过早消亡的问题;选举簇头时充分考虑节点位置和节点剩余能量,并应用粒子群优化(PSO)算法优化簇头的选举,以均衡网络内各节点的能耗;建立簇与簇之间的数据传输路由,以减少簇间通信的能耗.仿真结果表明,算法有效降低了网络的能耗,延长了网络的生存周期.     

基于空间信息与梯度的WSN分簇路由算法

针对LEACH算法在准备阶段出现的簇头分布不均匀、整个网络能耗不均衡,以及传输距离受限等不足,综合考虑空间信息和梯度、节点剩余能量、簇头能耗等因素,用于簇头的选举与数据的传输过程中,实现了LEACH算法的改进。仿真结果表明,改进后的算法与原LEACH算法相比,使网络中节点的能耗更加均衡,且推迟了网络中第一个消亡节点出现的时间,轮数增加了1倍,提高了整个网络中能量利用率以及网络性能,使网络寿命延长50%~69%。