WMSN中的一种实时地理路由算法

针对基于地理位置的路由协议在无线多媒体传感器网络中存在的路由空洞问题,提出了一种新的地理路由算法RTGR.该算法通过周期性的空洞检测收集所有空洞边界节点的位置信息,并利用距离形成一个覆盖空洞的感知域.数据包到达感知域后,动态选择空洞边界上的凸包节点作为中间节点进行转发,形成有效的空洞迂回路径,避免陷入路由空洞.仿真结果表明,该算法的路由平均跳数明显减少,能够保证多媒体数据在多路由空洞环境下的实时传输.     

求解路由空洞问题的GEAR改进算法

针对无线传感网络中地理位置路由(GEAR)算法产生的路由空洞,GEAR 算法通过改变自身和邻居节点的代价来解决该问题,但同一节点可能会再次遇到同一路由空洞。该文提出一种改进算法,通过解决节点自身的代价问题,避免了上述情况。在ns2上的仿真结果表明,改进后的GEAR算法在平均能量消耗和节点发送数据分组的数量上都优于GEAR算法。     

无线传感网中一种有效的迂回空洞路由研究

研究无线传感器中关于技术定位问题,地理路由以其独立选路、避免泛洪以及良好的可扩展性和适应性而得到快速发展,但面临由"空洞"使贪婪转发失败的本地最小化问题.传统的路由协议解决上述问题普遍采用边界转发,但又带来空洞边缘附近的节点能量迅速耗尽.基于锚节点的地理路由中,虽然缓解"空洞扩大"问题,影响网络的生存时间.为了方便获得地理位置信息,减少时间开销,提出无线传感网中一种有效的迂回空洞地理路由协议(EHBR),采用高斯随机函数产生动态锚节点,形成动态迂回空洞路径,并进行仿真.仿真结果表明,协议能有效地缓解网络中路由空洞扩大问题,延长网络生存时间.     

一种基于PSO的有效能量空洞避免的无线传感器路由算法

无线传感器网络路由的一个重要问题是如何有效地均衡整个网络的能量消耗水平,避免形成能量空洞,从而导致整个网络过早死亡.基于无线传感器网络特性,首先将路由问题转化为线性规划问题.并证明了路由问题与线性规划问题的等价性.在此基础上.利用粒子群算法(particle swarm optimization algorithm,PSO)来求解能量空洞避免路由问题.算法重新定义了PSO的粒子、粒子的运算与"飞行"规则,提出了基于PSO的无线传感器路由优化算法.算法不仅能够适用于平面网络,经过稍加改进同样可以适用于层次网络的路由算法.通过理论分析证实了算法的正确性,同时大量的模拟实验证实了算法的有效性.     

UWSNs中基于深度的抑制空洞路由优化算法

针对传统的水下无线传感器网络(UWSNs)的位置路由存在路由空洞问题,提出了基于深度的抑制空洞路由(DSVR)的UWSNs路由协议.DSVR协议通过融合跳数、物理距离和邻居数多个指标决策路由.为了提高通信可靠和缓解路由空洞,DSVR协议选择具有最小跳数路径、最少邻居数的节点作为下一跳转发节点.同时,DSVR协议利用定时器抑制冗余数据包.仿真结果表明:提出的DSVR协议能有效地提高数据包传递率,并降低端到端传输时延以及能耗.     

无线传感器网络中分段贪婪地理路由算法

针对基于地理位置的无线传感器网络路由中存在的路由空洞问题,提出一种新的路由模式:分段贪婪路由.在该模式中,整个路由过程被中间节点序列划分为若干段,在每一段上仅应用贪婪转发策略.为确定合适的中间节点,给出一种基于递归探测的方法,并以GPSR算法为基础探测路由构造了SGR算法.仿真实验表明,在存在不同类型、大小、数量路由空洞的网络环境中,SGR算法均能以较小的探测开销获得接近最优的路由路径,尤其是凹空洞存在的情况.     

WSNs中满足时延要求的空洞抑制路由

满足数据传输时延要求是无线传感网络(Wireless Sensor Networks, WSNs)的关键问题。为了解决此问题,研究人员提出基于不同服务质量QoS的地理位置路由,但是这些路由并没有处理好路由空洞问题,也存在空洞边界拥塞问题,这些问题降低了数据包传递率。为此,提出基于时延要求的抑制路由空洞的WSNs地理位置路由(Delay-Guaranteed-based Suppressing Hole Geographic Routing, DG-SHGR)。DG-SHGR路由先检测路由空洞,然后为处于路由空洞周围的数据包定义雷区,使数据包的传输路径远离雷区。同时,依据数据包传输时延要求定义雷区尺寸,进而保证数据包的传输时延要求。实验数据表明,提出的DG-SHGR路由有效地提高了数据包传递率,并平衡负载     

基于空洞模型的地理位置路由改进算法研究

针对现有WSN中地理位置路由遇路由空洞后会产生冗余路由的问题,提出一种基于感知空洞形状的分段贪婪路由(Easy Modeling Greedy Routing,EMGR)算法。EMGR引入虚拟坐标概念,利用空洞边界探测包收集空洞边界节点信息,将其映射到虚拟坐标系中;根据空洞边界节点在虚拟坐标系的不同分布,定义凹、凸域来概括路由空洞形状;根据不同的空洞形状找到合适的中转节点,采用分段贪婪路由方式传输数据。仿真实验结果表明,相较于GPSR算法,EMGR算法产生的路由跳数减少了35%,网络能耗低,路径扩张率和网络时延小。     

一种高效的多媒体无线传感器网络地理路由算法

针对多媒体无线传感器网络数据流巨大的特点,本文提出一种高效的地理路由算法AOGR。与现有的地理路由算法以路由单包时的性能最优化为目标相比,AOGR将一次会话中所有交互数据包作为整体,使得平均每包传输的路由跳数最少。它充分利用先行包在路由方面的参考作用以优化后续包的路由。随着路由数据包的增多,AOGR最终收敛于最短路径。最后,通过仿真实验验证该路由算法能够有效地减少GPSR协议在周边转发模式时产生的绕道跳数,路由平均跳数有明显减少。     

基于极大转发角的地理位置路由GPSR算法改进

针对无线传感器网络GPSR算法在同一区域发送数据,遇到空洞时会出现三角路由的问题,本文提出一种基于极大转发角的针对GPSR算法的改进策略(GPSR-MTA)。当有数据需要发送的时候,首先按照GPSR算法发送,在达到一定条件的时候计算偏离角度,当这个角度达到最大的时候向源节点发送带有极大偏离角点的反馈信息。源节点接到反馈信息后把自己和其邻节点的中转节点信息设置为接收到的极大转发角点信息,以后向此目标节点转发信息时,先向极大转发角点发送,然后再通过它来发送到目标节点。仿真结果表明,该算法有效地绕开了空洞,在平均跳数方面得到了优化。     

A multi-objective routing algorithm for Wireless Multimedia Sensor Networks

In this paper, a new multi-objective approach for the routing problem in Wireless Multimedia Sensor Networks (WMSNs) is proposed. It takes into account Quality of Service (QoS) requirements such as delay and the Expected Transmission Count (ETX). Classical approximations optimize a single objective or QoS parameter, not taking into account the conflicting nature of these parameters which leads to sub-optimal solutions. The case studies applying the proposed approach show clear improvements on the QoS routing solutions. For example, in terms of delay, the approximate mean improvement ratios obtained for scenarios 1 and 2 were of 15 and 28 times, respectively.     

无线传感器网络中的节能路由算法

针对传感器网络中的节点能源有限的特点,文章在分析LEACH的基础上,提出一种高能效的路由算法。该算法根据各节点剩余能量大小和簇成员数控制簇的形成,使簇头之间通过多跳合作的方式与基站进行通信,从而使网络能量均匀消耗。仿真结果显示,与原LEACH协议相比,改进后的算法提供了更长的网络生存时间。     

一种能量有效的WSN分簇路由算法

针对无线传感器网络(WSN)中的热区问题,提出一种能量有效的WSN分簇路由算法EERA。以基站为圆心将整个感知区域划分为大小不等的圆环,依据节点剩余能量和相对位置选择簇首。簇间采用多跳路由传输数据,路由构建时考虑节点接收和发送数据能耗,将发送距离限制在阈值之内且尽量减少中转次数,簇首节点在稳定传输阶段动态改变转发路径。仿真结果表明,EERA能有效降低网络能耗,均衡网络节点的能耗,延长网络生命周期。     

无线多媒体传感器网络实时任务分配算法

为了满足多媒体信息传输的时延、同步的要求,提出无线多媒体传感器网络(Wireless Multimedia Sensor Networks,WMSNs)在能量受限情况下的实时任务分配算法.根据跟踪目标、传感器节点和汇聚节点的地理位置信息分簇,簇内节点任务分配选择能够满足能量上限的调度长度最小的分配方案.调节任务执行能量上限Emax、合作处理分簇的最大跳数K和执行任务总数Tnum三个参数,随机产生任务图进行仿真实验.结果表明:在性能上,算法满足节点能量受限的要求,在实时性方面有明显改善,与早期的分布式计算架构相比,由仿真图估算可得任务调度长度减少约45%;与带能量限制的任务映射和任务调度算法EcoMapS相比,从仿真图可以看出,任务调度长度也有明显减少.     

无线传感器网络动态规划的能量有效路由研究

针对无线传感器网络的能量有效路由问题,以及能量消耗通常不满足所谓的“三角不等式”的特点,通过建立动态规划的能量消耗模型,将传感器网络的路由转化为矩阵和向量的运算问题,在此基础上提出一个适合传感器网络的矩阵乘路由算法。仿真结果表明,提出的算法能显著地降低路由的能量消耗,有效地延长网络的生存周期。     

无线传感器网络分簇路由中基于自适应的簇头轮换算法

分簇路由方案是无线传感器网络中低能耗路由设计的主要方法,簇头轮换机制是平衡分簇路由中节点能耗的有效手段.然而,如何优化簇头轮换间隔却鲜见文献研究.基于簇树工作周期的概念,提出了一个簇头轮换间隔的优化算法,实现了自适应簇头轮换机制.同时,为了减少簇头数量,该文提出了一个基于连通支配集CDS(Connected Dominating Set)的分簇算法.仿真中,与4种不同长度的定长间隔簇头轮换策略进行了对比试验,结果表明自适应簇头轮换策略具有最长的网络寿命和最大的网络能量利用率;与TopDisc和Guho等经典算法进行了对比,该文提出的算法构造的CDS具有最小规模和直径.     

基于蚁群算法的无线传感网络稳定簇路由研究

针对蚁群算法在无线传感网络中应用时收敛速度慢、最优路径不稳定进行改进,提出优化簇头的个数、不均匀成簇、保持优化簇的稳定算法,在优化簇中利用改进的蚁群算法进行路由选择。仿真实验表明,稳定簇蚁群算法在节省能耗、数据传递速度方面有一定提高。     

多媒体传感器网络中基于两跳簇结构的图像传输方案

与传统无线传感器网络节点能量绝大部分消耗在无线收发上不同,无线多媒体传感器网络中数据处理与传输能耗具有“均匀“分布的特点.通过分析表明,传统无线传感器网络簇结构下的数据传输策略并不适合于无线多媒体传感器网络.因此提出了一种基于两跳簇结构的图像传输方案,通过增加中继节点负责图像的压缩编码和转发,在减小相机节点图像传输能耗的同时,大大缓解了相机节点和簇头的图像处理能耗压力.仿真结果表明,该图像传输方案极大的延长了网络的生命周期,非常适合于能量有限的无线多媒体传感器网络.     

无线传感器网络的能量均衡路由算法

针对大部分无线传感器网络路由协议只能实现局部能量均衡的问题,提出一种改进的能量均衡路由算法,把传感器网络构建成按最小跳数分层的网络,利用节点直接传输和逐跳转发相结合的混合传输策略,在多跳传输时,使用改进的基于多路径路由的最大能量路径算法。仿真结果表明,该算法能有效延长网络的生存时间。     

分级簇树结构无线传感器网络设计

针对无线传感器网络在实际应用中拓扑变化少的特点,将其分为两级,低级别由多个簇组成,高级别由簇首组成,簇首以及簇内节点通信均遵从树状路由算法。采用STC89C52单片机、IP-Link 122x无线模块、DS18B20、DHT11等单总线温湿度传感器构建无线传感器网络。实验证明设计方案实现方法简单,适合于组建大规模的静态无线网络。