基于粒子群算法的无线传感网络中继节点选择策略

针对无线传感网络中继节点没有固定的能量供应,导致无线传感网络数据传输速率较低、吞吐量较小的问题,提出基于粒子群算法的无线传感网络中继节点选择策略方法。构建无线传感网络系统模型,根据模型得出网络中每个位置中继节点的作用,同时收集所有中继节点构成中继节点集,保证中继节点的选择策略具有多样性;根据节点能量和信噪比加权得出中继节点的选取准则,并在粒子群算法的帮助下不断更新中继节点的选取结果,得出全局最优中继节点策略,实现无线传感网络中继节点选择。仿真结果表明,所提方法的数据传输延时平均为1.81ms,均方根误差平均值为1.29,及吞吐量最大值为260op/s。     

非均匀节点分布网络能量空洞攻击抑制仿真

针对传统非均匀节点分布网络能量空洞攻击抑制方法存在抑制效果差、响应时间长、能量空洞攻击抑制性能较差的问题,提出非均匀节点分布网络能量空洞攻击抑制方法。为了有效识别非均匀节点分布网络能量空洞攻击,需要获取OpenFlow交换机的流表项,分析非均匀节点分布下网络能量空洞攻击的特性,获取和非均匀节点分布网络能量空洞攻击相关的流表特征,根据相关特征的变化,对相关的训练样本进行分类,完成非均匀节点分布网络能量空洞攻击检测;根据检测结果,选用网络半径和数据流量监测,组建非均匀节点分布网络能量空洞攻击抑制模型,通过所组建的模型对不同类型的非均匀节点分布网络能量空洞攻击进行有效抑制。实验结果表明,所提方法的抑制效果较好,在不同节点数量下的响应时间较短,能量空洞攻击抑制性能较强。     

基于非均匀分簇和信息熵的无线传感网络路由算法

针对无线传感网络分簇算法中能量分布不均衡导致的“热区”问题,提出一种基于非均匀分簇和信息熵的路由算法。在簇头选举和竞争半径计算过程中综合考虑节点能量、节点密度和节点距基站距离,均衡簇头能耗以延长生存时间。采用簇间单跳多跳混合通信的路由规则,减少簇间通信能耗。对节点信息熵进行数据融合,引入融合权重系数减小数据融合的不确定性,提高数据融合效率。仿真结果表明,与LEACH、EEUC和EBUCA相比,该算法能够有效均衡网络能耗,延长网络生命周期。     

无线传感网络拥塞控制中节点选择强制博弈方法

无线传感网络中节点数据流量较大,分布范围较广,节点选择寻优计算复杂,导致浪费大量算力在节点选择上,拥塞控制效果不佳。提出一种无线传感网络拥塞控制中节点选择强制博弈方法,计算单条网络链路传输成本,依据传输数据耗费能量,计算传输节点可用能量比值,在传输变量权重值基础上,求得传输节点实际拥堵指数,完成节点选择。计算网络连接层的数据包丢弃概率,确定网络拥塞程度,汇聚节点数据流建立节点选择强制博弈模型,明确传感网络稳态传输条件,利用流量正态分布算法,在节点选择博弈中做出强制选择。经仿真分析证明：所提方法分组递交率保持在83%以上,丢包数量保持在100 pkt/s之内,网络传输节点端到端的延迟在0.3 s以内。     

考虑节点间距的无线传感网络节点分配算法

节点间距在无线传感网络中分配的不合理,将导致算法存在节点能耗高、吞吐量低、分配效果等问题。为此,在考虑节点间距的基础上,提出了无线传感网络节点分配算法。分析无线传感网络在节点分配过程中的约束条件,在此基础上采用网格路由方法划分无线传感网络监测区域,结合贪婪算法实现无线传感网络节点的分配。仿真结果表明,所提算法的节点分配最高能耗为2.8×10^-11 W,分配后最大跳数为2,最高时间为0.62 min。由此证明所提算法具有一定的实用性。     

无线传感网络节点信号模型

无线传感网络是集成了嵌入系统、无线通信、分布计算、微传感器技术的新型网络。无线传感网络节点是构成WSN的基础。为了解无线传感网络节点的工作原理,描述无线传感网络节点的理论,通过分析无线传感网络节点的组成和信号处理过程,研究了无线传感网络节点的信号模型。并给出了基于Atmega128L处理器的无线传感网络节点实际模型。研究为无线传感网络节点的理论和实际应用提供了积极的意义。     

无线传感网络节点定位算法分析

节点定位是无线传感网络的关键技术之一,已经在军用、民用方面得到很广泛的应用。探讨了国内外无线传感网络定位技术现状,对无线传感网络节点定位技术做了调查研究,从锚节点/无锚节点定位、集中式/分布式定位、测距/非测距定位算法进行阐述,同时对各类算法从节点定位的定位精度、规模、功耗等不同角度进行了对比。重点探讨基于RSSI的质心定位算法,并进行仿真,结果表明其定位精度明显提高。     

传感器网络中基于多级选举的非均匀簇头选择算法

为了节省和平衡网络中簇头的能耗,提出了一种基于多级选举的非均匀簇头选择算法MSEBNECHSA。该算法首先通过空间虚拟网格、簇头和Sink构成的三级选举机制构造网络候选簇头的能量分布图,然后采用基于候选簇头能量和距离的模拟退火算法,使网络中簇头的竞争范围随着到Sink的距离远近而相应从小到大非均匀分布。仿真实验表明,该算法能够以较低的能量成本将网络中的节点有效分簇,并且平衡网络中的能量消耗。     

基于改进鲸鱼优化算法的传感网络节点移动策略

针对传感网络监测区域难以完全覆盖,导致节点移动能耗较大、网络寿命较差的问题,提出一种基于改进鲸鱼优化算法的传感网络节点移动策略。建立传感器节点模型,确立通信范围,计算网络节点覆盖率。为满足通信信噪比要求,结合信息增益构建信道模型,制定通信协议。分析传统鲸鱼算法中个体捕食过程,探究螺旋式与收缩包围两种位置更新方式。引入自适应步长参数,根据节点总数量、覆盖半径与区域边长等参数,计算个体适应度值,选取初始种群,以覆盖率最大为目标,确定当前最优解的位置,经过不断更新,当迭代次数最大时输出全局最优解,即节点移动位置。仿真结果表明,当节点数量为180个时,所提方法的传感网络节点寿命为28 min;当节点数量为10时,所提方法的总路程理想值和解空间之比为0.120,降低了节点移动能耗。     

基于误差修正的DV-Hop传感器节点定位算法

传统的DV-Hop传感节点定位算法,估计未知节点与各锚节点之间距离是用跳段距离代替直线距离.在实际网络定位环境中,未知节点和锚节点之间多数是折线连接.当平均每跳距离的估计值与实际值的偏差较大时,未知节点到锚节点之间估计距离与实际距离之间的误差会增大.为解决上述问题,提出一种粒子群优化算法修正DV-Hop算法定位误差的传感器节点定位方法.采用DV-Hop算法估计待测节点和锚节点之间距离,通过三边测量法确定节点的位置,并将传感器节点定位问题转换成一个多约束优化问题,最后通过粒子群优化算法对定位误差进行修正,并通过仿真对其性能进行测试.仿真结果表明,相对传统DV-Hop算法可大幅度提高传感器节点定位精度,符合无线传感器网络定位需求,具有较好的应用价值.     

传感器网络节点选择的分布式在线算法

大型传感器网络部署的关键是在能量消耗最小的前提下激活传感器节点以获取有价值信息,这要求在效用函数事先不可知的情况下通过分布式方式选择正确的传感器节点。为此,提出一种分布式在线贪心算法。以效用函数满足子模性的自然报酬递减特性为前提,在模型未知的情况下,通过在线学习方式优化目标函数。实验结果表明,该算法的收敛性近似于传统的集中式方法,且在运行中所需的通信消息量较少,适用于大型网络传感器节点的部署。     

无线传感器网络节点定位研究

该文提出了一种基于RSSI测距技术的DV-Hop定位算法。该算法有效利用每跳的统计信息并结合RSSI测距技术,在不增加传感器节点的硬件开销的基础上有效提高定位精度和扩大定位范围。实验表明了提出的方法在不同的节点比例和节点数的情况下,定位误差和定位范围等性能与传统的定位算法相比有明显的提高,是一种有效的方法。     

一种改进粒子群迭代优化的集成网络智能节点部署算法

为了解决复杂环境中集成网络系统的智能节点交又覆盖和相互千扰对智能节点最优位置选择的影响问题, 提出了一种改进粒子群迭代优化的集成网络智能节点部署算法。在该算法中,首先将集成网络系统智能节点部署模 型转化为在交又率和千扰约束目标下的优化问题;然后利用改进粒子群算法对节点部署方案进行映射,依据粒子粒距 聚类度和粒子信息墒对粒子权值进行修正,再计算粒子的适应度值,对粒子的局部最优解和全局最优解进行更新;最 后利用粒子速度和位置更新策略对智能节点部署进行迭代优化。仿真对比实验证明,该算法具有较好的收敛速度,且 收敛值更优,有效地保证了在覆盖率最大时干扰最小。     

传感器网络随机睡眠节点调度算法研究及实现

传感器网络是由大量形体较小、能源受限并且配置有计算能力和无线通信能力的传感器节点以Ad Hoc方式组成。传感器节点能源有限性、高密度配置的节点包冲突率高等问题使得节点调度成为必然。该文提出了一种基于动态邻居节点信息的随机睡眠调度机制,并将算法做成了一个可供重复使用的组件嵌入到TinyOS中。通过仿真实验,得到了验证。     

利用节点选择的分布式无线自组网区域调度算法设计

在无线自组网中,调度算法允许节点共享无线信道以便成功解码并传输数据。但由于冲突问题,调度算法需要高效最大化空间复用且最小化重发,为了能够使算法以一种分布式的方式实现,还应考虑网络中节点的协调检测选择。为此,提出一种基于节点选择的分布式无线自组网区域调度算法,使用随机几何推导了一种最优保护区域,该区域能以一种分布式方法实现,并根据节点接受的“Hello”消息包选择合适邻居节点。在该算法中,随着不同网络参数如路径损失、中断、扩频增益和节点密度的变化,最优保护区域大小和性能也在变化。仿真结果表明,该算法的性能接近于高复杂度和最优的集中算法性能,并且允许新链路的建立而不影响正在进行的数据传输。     

嵌入式无线传感器网络节点的设计

介绍了以超低功耗单片机MSP430F149为核心，结合外围传感器和无线收发模块的传感器网络节点的软、硬件设计与实现方案，MSP430F149控制传感器采集环境中的温度、湿度和振动数据，并对原始数据进行初步处理，再由无线收发模块将数据发送给相邻节点，一级级转发最终发送回服务器，实现对环境的监测。     

一种改进的煤矿井下无线传感器网络定位算法

针对煤矿井下巷道狭长,传感器节点分布不均匀,环境恶劣,井下人员定位不明确。传统算法定位精度不高。为此,提出一种改进DV-Hop的煤矿井下节点定位方法,利用无线信号同种介质中传播速度不变性,并利用节点间数据包传送时间对未知节点的估计距离进行修正。实验结果表明,改进算法有效地提高了无线传感器网络节点的定位精度,减少了定位误差,更加适合于类似于煤矿井下场景的定位需求。     

一种优化的传感器网络节点选择算法

节点选择的合理性是影响传感器网络生命期的重要因素。在分析了GB节点选择算法原理的基础上,对算法进行了性能分析,并提出了几点优化策略,改进后的算法更加准确和高效。     

一种新的无线传感器网络节点定位算法研究

提出一种新的节点分布式定位算法一移动锚节点极大似然算法(Mobile Anchor Point-Maximum Likelihood Estima-tion,MAP-MLE)用于节点定位.移动锚节点在定位区域内周期性发送信标点,未知节点接收信标点及其对应的声音信号能量,估算与信标点距离,滤波信标点,融合极大似然算法进行定位.仿真结果表明算法是有效的,其全分布计算定位方式适用于大规模的无线传感器网络节点定位.