无线传感器网络中一种全局节能的聚合树构建算法

针对聚合树构建过程中存在大量冗余广播消息,导致全局能耗过大的问题,分析了聚合树构建算法性能,提出了一种全局节能聚合树构建算法,只需在已知树内部交换信息即可得到离树最近的源节点,避免了网络中广播消息的产生,其构建能耗受节点密度影响很小且保持在较低水平。由于构建时间不受探测消息周期制约,可有效提高聚合树构建速度。实验表明该聚合树构建方法能有效降低消息交换数量及构建时间,聚合效果等同于采用贪婪增长树(GIT)算法的聚合树。     

一种新的无线传感器网络冗余节点融合树算法

针对某些特定场合无线传感器网络中存在大量冗余节点造成网络资源浪费的问题,提出一种新的冗余节点融合树算法(简称RNAT)。基于分簇网络结构,采用探测区域完全覆盖的冗余节点标识方法,并综合利用节点剩余能量和距离等参数选择树上节点,以洪泛广播方式构建冗余节点融合树。算法让簇内冗余节点承担簇头的一部分工作,降低了分簇网络结构中簇头的能耗,均衡了网络能量分布。仿真实验结果表明,RNAT机制的引入可以有效提高HEED-M算法的性能,使网络生命期延长20%左右。     

传感器网络中基于簇的融合树构建算法

针对无线传感器网络中节点能量有限的特点,提出一种基于簇的数据融合树构建算法。该算法利用基于簇的层次结构减少路由维护代价并提高系统可扩展性;利用数据融合树处理网中冗余信息,降低数据传输量,实现了节点能量高效地使用。仿真结果表明,该算法能有效降低节点能量消耗,并延长网络生存期,性能优于典型算法。     

一种基于分簇技术的数据融合算法

针对无线传感器网络节点能耗的限制以及通信数据的隐私问题,提出一种基于分簇技术的数据融合算法（Data Fusion Algorithm based on Clustering Technology, DFACT）。算法通过分簇技术解决通信数据的时延,簇内利用算法选择合适簇头,并构造数据融合树结构进行数据融合,减少数据通信量,保护数据隐私;簇间采用基于移动代理模型选择最佳路径提高通信效率。实验结果表明,DFACT算法可以有效地降低大规模无线传感器网络节点耗能,提高数据的安全性,延长网络生命周期。     

无线传感器网络数据融合算法综述

数据融合技术是无线传感器网络的关键技术之一,它通过合并相似数据、预测未来数据等方式减少节点间数据的传输量,对冗余数据进行精简,从而明显提高网络生命周期以及数据准确性。本文对近年来数据融合算法的研究现状进行了全面深入分析,同时从融合过程中采用的融合算法与融合规则出发,将现有的无线传感器网络数据融合技术分为了基于统计学、基于人工智能、基于信息论与基于拓扑学的四大类,对这四类技术从原理上进行了综述,对其中涉及到的不同融合算法从性能、时延、复杂度以及能耗方面进行了详细分析与比较。最后介绍了自动融合、融合评估等未来数据融合的研究重点。     

无线传感器网络数据融合路由算法的改进

无线传感器网络能量有限,数据融合能通过合并冗余数据减少传输数据量,但其本身的代价不可忽略。针对该问题,研究数据融合代价和数据传输代价对数据融合路由的影响,在基于决策数据融合技术AFST中,对直传数据采用动态最短路径(DSPT)算法,动态识别网络环境和数据特征变化,以最小的代价调整路由。实验与分析结果表明,当网络结构发生变化时,DSPT算法比SPT算法效率更高、更节能。     

一种基于改进支持度的节能型WSNs数据融合算法

无线传感器网络(WSNs)内有大量的冗余数据,它们消耗了过多的网络能量;目前的数据融合算法对数据彼此间的联系考虑得不够充分,融合精度有待提高.针对上述问题,提出了一种基于改进支持度的节能型数据融合算法.该算法在网络的感知节点根据设定的阈值对采集到的数据进行初次融合,并引入自支持度的概念,与灰色接近度理论相结合改进支持度函数,将改进的支持度函数应用到汇聚节点计算最终的数据融合估计值.使用Matlab进行仿真的结果表明:该算法可节能27.87％,数据融合的温度绝对误差均值约为0.98℃,达到了节能和提高融合精度的目的.     

WSN中一种基于最小能耗树的路由协议

为了延长无线传感器网络的使用寿命,提出一种基于最小能耗树的无线传感器网络路由协议MECT。该协议通过构造一颗生成树来进行数据收集,从而减少了每一轮由于数据传输而消耗的能量。由于在构造树的过程中考虑到节点的剩余能量,该协议在减少能耗的同时保证了负载均衡。实验结果表明,MECT与LEACH和PEGASIS协议相比在生存时间和时间延迟方面都具有更好的性能。     

WSN中的一种多传感器数据融合算法

为了适应无线传感器网络资源受限的特点,提出一种多传感器数据融合算法,算法在传感层和网络层之间增加数据融合层,将采集的数据分为实时数据和非实时数据,对数据进行约筒处理,提高传感器节点传输被采集信息的效率.利用TinyOS进行仿真测试,结果表明:数据融合算法可以有效地减少网络中数据通讯流量,节省传感器节点能量,延长网络生存时间.     

传感器网络中基于反向组播树的数据融合路由算法

传感节点有限的能量使得能耗成为路由算法设计要考虑的首要因素。数据融合可以通过合并冗余数据而有效地节约能耗,本文据此提出了一种基于反向组播树的路由算法,算法通过构造一个组播树形成一个以Sink为根的树,其后节点只需将数据发送到一个树上的节点即可,数据经过融合反向转发到Sink。算法具有较好的节能性,而且延时较小,理论分析和仿真实验也表明算法具有好的性能。     

无线传感器网络能量平衡融合算法

针对目前已有网络层数据融合算法的不足,在LEACH分簇协议的基础上,基于线性规划方法,提出了一种能量平衡融合算法BECA.BECA算法从降低传感器网络整体能耗的角度出发,兼顾了算法复杂度和融合算法对网络时延的影响.实验证明,BECA算法是一种快速、可靠、有效的方法,具有广泛的现实意义.     

分组敏感的无线传感器网络实时数据融合树算法

针对无线传感器网络中数据传输必须在指定时延约束下完成的特殊场景提出了一种能量有效的数据融合树算法,该算法首次将分组敏感的概念引入到传感器网络实时数据融合应用中,并通过特殊机制使得该算法在降低能耗水平的同时可以为实时数据动态地选择满足时延要求的路径。另外,针对该数据融合树算法设计了一种特殊的数据融合定时机制,从而进一步改善了该算法的性能。最后,通过仿真试验将该算法与已存在算法进行了比较,证明了该算法的优越性。     

无线传感器网络中基于区域再生树汇聚的路由算法

传感器网络具有严格的能量限制,冗余的低速数据流和多对一的通信方式等不同于传统Ad Hoc网络的特点,针对这些特点,提出一种区域再生树汇聚的路由算法。算法中将传感区域内部的所有传感器节点采集的数据沿区域再生树的父子关系层层汇聚到传感区域内离Sink点最近的区域汇聚点,再将汇聚的数据通过全局路由树形成的最短路径传递给Sink节点。仿真结果显示区域再生树的数据汇聚能够减少数据传输量,并具有较小的传输时延。     

采用任意播方式的机会数据聚集算法

数据收集是无线传感网络研究的关键问题,是诸多无线传感网络应用的基础.降低数据聚集的延迟是数据聚集研究中的重点问题.现有的面向延迟的数据聚集算法,多是通过在树型网络结构上设计无冲突的节点调度算法,来降低数据聚集的延迟,没有考虑到无线网络数据易丢失的特性,不能达到期望的延迟效果.本文针对上述问题,提出一种采用任意播(anycast)方式的机会数据收集算法(OA算法).该算法利用机会传输(opportunistic transmission)的思想,用任意播方式传输数据,通过减少数据聚集中重传数据包的数目,来降低数据聚集的延迟.实验表明,与SPT(Shortest path tree)上的数据聚集延迟相比,该方法的发包数目减少了15%,延迟降低了10%.     

无线传感器网络中基于最小延时的数据汇集树构建与传输调度算法

无线传感器网络的数据通信模式问题是目前的研究热点,针对现有的无线传感器网络数据汇集算法延时较大这一不足,对最小延时数据汇集树和传输调度问题进行了研究。提出一种基于度约束的汇集树构建算法(DCAT)。该算法按照 BFS 方式遍历图,当遍历到每个节点时,通过确定哪些节点与汇点更近来确定潜在母节点集合。然后,选择图中度数最小的潜在母节点作为当前被遍历节点的母节点。此外,为了在给定的汇集树上进行高效地数据汇集,还提出两种新的基于贪婪的TDMA传输调度算法：WIRES-G 和 DCAT-Greedy。利用随机生成的不同规模的传感器网络,参照当前最新算法,对文中方法的性能进行了全面评估。结果表明,与当前最优算法相比,文中调度算法与文中汇集树构建算法结合起来,可显著降低数据汇集的延时。     

基于多级模糊评判的高效数据聚集算法

基于多级模糊综合评判,提出一种既可节省传感节点能量又能提高数据聚集度和减少数据传输延迟的高效的数据聚集算法.先由一级模糊综合评判获得路由信息,然后根据路由表中相邻传感节点转发的数据包个数,利用二级模糊综合评判重新选择下一跳传感节点,通过增加原有路径间交叠的方式来高效的提高数据聚集度;然后为了均衡能耗和减少传输延迟提出一种新的聚集定时机制.仿真结果表明,该算法能延长网络生命周期,提高数据包交付率,降低平均传输延迟及提升数据聚集度.     

一种无线传感器网络隐私保护数据聚合方案

隐私保护是基于无线传感器网络(wireless sensor networks, WSNs)的数据聚合技术中最具挑战性的安全问题之一.在WSNs环境中,现有的隐私保护数据聚合机制不能同时满足安全性及节能性要求,存在计算复杂、通信量大及安全性低等缺点.提出一种能量有效的、抗数据丢失的隐私保护数据聚合方案,该方案利用2次不同形式的数据扰动同时实现了数据对基站及网内其他节点的隐私保护.首先,从防止基站入侵角度,给出了初次扰动数据设计方法;在此基础上,为实现对邻居节点的隐私保护,提出二次扰动数据的构造方法,并给出中间聚合节点及基站的聚合验证操作流程.通过引入消息认证码技术,有效抵御了多种外部攻击.安全及性能分析表明,该方案可在不过多消耗节点能量的前提下保证节点的安全性,且具有较好的抗数据丢失能力,安全性及能效性均优于现有方案.     

基于最短路径树的优化生存时间路由算法

为提高无线传感网的生存时间,提出基于最短路径树的优化生存时间路由算法(LORA_SPT).该算法引入节点分类概念,构造基于链路能耗因子、自身节点剩余能量因子、邻居节点剩余能量因子和类型权重因子等多个因子的权值函数.针对不同类型的节点采用不同的权重因子,最后利用dijkstra算法完成最短路径树,所有节点沿着最短路径树将...     

基于移动Agent中间件的WSN数据聚集算法

数据聚集技术是无线传感器网络的一项重要的支撑技术.在数据聚集技术基础上,提出基于移动代理中间件的无线传感器网络数据聚集方案.以层簇式拓扑结构,分析了节点能量的消耗,给出实现数据查询任务的派发算法和数据查询结果的收集算法.仿真实验证明该方案能有效的节省网络能量耗损,延长网络生存周期.