传感器网络中基于节点密度的分布式成簇算法

在分簇路由协议中,延长传感器网络的寿命,很大程度上依赖于簇头节点选择的合理性。提出一种基于传感器节点分布密度的分布式成簇算法,该算法是对LEACH算法的改进,在选取簇头的时候除了考虑节点轮流成为簇头的问题,同时还考虑各节点的分布密度。仿真实验证明,新算法能比LEACH算法更有效地降低网络的能量消耗,均衡网络能耗水平,从而使得传感器网络的生命周期在LEACH算法的基础上有较大提高。     

异构传感器网络中一种能量有效的簇头选择算法

针对无线传感器网络的异构性,提出了一种能量有效的双簇头产生算法DCHsS(Double Cluster Heads Selection Al-gorithm)以减轻簇头负担以及均衡网络能耗.与已有簇头选择算法相比,DCHsS基于双簇头思想进行改进,在每个簇中选出两个节点(分别定义为"中转"簇头和"通信"簇头),分别承担簇头节点的任务-簇内数据处理和簇外数据通信.此外,DCHsS采用了一种全新的簇头竞争参数,使得拥有较高剩余能量、较低通信能耗和较强数据处理能力的节点优先成为簇头,以更好地解决节点能量异构网络的负载均衡问题.实验结果表明,在异构网络中,DCHsS算法在能量消耗上优于单簇头方案,能更有效的利用节点能量和减少簇头能耗.     

无线传感器网络中一种基于分簇的节点调度算法

本文研究m覆盖与连通的无线传感器网络中的节点调度问题,提出了一种两跳簇的概念,并在此基础上提出了一种新的节点调度算法.该算法可在不知道节点位置信息的情况下,将无线传感器网络中的所有节点较为均匀地指派到k(km)个不同的分组{0,1,...,k1}之中,且可同时保证每个分组中的节点具有全局连通性与较高的网络覆盖率.理论分析与实验结果表明,该算法具有比传统随机调度方法更好的节点调度性能,可更加有效地延长无线传感器网络的生命周期.     

一种基于簇头选择模型的无线传感器网络分簇算法

针对分层结构的无线传感器网络,本文提出了一种分簇算法.节点通过簇头选择模型来决定自己是否被选为簇头.簇头选择模型由节点度(ND)和剩余能量(RE)共同决定.从而提高了网络体系结构的稳定性,减少计算和通信开销.所述分簇算法不仅优化了簇头选择,还均衡整个网络节点的能量消耗,进而延长网络的生命周期.最后通过理论分析和仿真进一步验证该分簇算法的性能.     

无线传感器网络中的簇头节点能耗平衡策略

无线传感器网络（WSNs）具有集中式数据收集和多对一数据通信等特点,使得越靠近汇聚节点的簇头节点能耗越大,最终导致网络中心出现能量空洞。提出一种基于簇内节点分配的簇头节点能耗平衡策略,根据WSNs的分簇汇聚拓扑结构,分析了其中簇头节点的能量消耗情况;在此基础上,通过在各簇内分配一定数量的基本节点,并成比例地增加附加节点的方式,使网络中各簇头节点的能量消耗相等。仿真结果表明：该策略能够适应网络规模和负载的动态变化,最终达到平衡簇头节点能耗的目的。     

传感器网络中加入助理簇头的分簇算法研究

在基于分簇算法的无线传感器网络中,簇头的能量消耗远高于簇内成员。考虑在相应簇内的成员节点中产生助理簇头,由其分担簇头的负担,对降低簇头能量消耗具有极大帮助。提出了一种助理簇头算法（ASCH）,算法根据簇头的自身条件动态地确定簇内是否需要产生助理簇头,同时选择合适的成员节点成为助理簇头。实验结果表明,提出的算法与LEACH算法相比,能耗更加均衡,有效地降低了网络能耗,延长了网络生命周期。     

一种半径自适应成簇多跳传感器网络路由算法

针对低功耗自适应聚类路由算法LEACH随机选择簇头和簇头间单跳通信的缺陷,提出一种新的成簇路由算法——半径自适应成簇多跳路由算法RACMH．它将半径自适应成簇技术与多跳通信方式相结合,节点根据本地信息独立地决定成为簇头节点或成员节点;簇类覆盖的区域限制在一定半径范围内,所有簇头节点根据权重消息组织成一棵路由树,采用多跳通信方式向基站传输数据．仿真实验表明,与LEACH相比较,该算法能更有效地延长网络生命周期,节省网络能量消耗,实现网络负载平衡．     

一种无线传感器网络簇头选择算法——基于簇头发送能耗

分簇算法中,簇头的选择对无线传感器网络的能耗有重要的影响,为了提高网络生存周期,提出了一种基于簇头发送能耗的簇头选择算法（SECCS）。为了平衡节点间的不同能耗,使已做过簇头的节点在其后若干轮内不能再次成为簇头,其预计不能做簇头的轮次根据簇头发送能耗来决定,并动态调整不能做簇头的轮次,保证候选节点数量在合适的范围内。在选择簇头时,限制簇头间的距离不能过小,并优先选择周围节点数量适中而平均距离较近的节点成为簇头,使簇头尽可能均匀分布以减少全网能耗。该算法不需要节点的剩余能量和位置信息,计算简单。通过仿真和数据分析,证明其网络生存周期较长。     

无线传感器网络的一种双簇头设计的拓扑控制算法

文章提出了一种双簇头设计的方法,它在同一个簇中选择两个簇头:一个为正式簇头,负责收集和融合簇内的数据;另一个为辅助簇头,负责路由簇间的数据.仿真结果证明,该方法在不增加算法复杂性的基础上,有效的实现了网络的负载均衡,延长了网络的生存时间.     

一种基于非均匀分布双簇头的无线传感器网络分簇算法

针对无线传感器网络分簇路由协议中因簇间路由产生的节点间剩余能量不平衡问题,提出一种非均匀分布双簇头的分簇方法。此方法基于LEACH算法产生主簇头,然后根据簇头所属区域离基站远近及其剩余能量确定各簇内数据转发簇头的产生概率,再按此概率产生非均匀分布的数据转发簇头,以减轻信息转发负担。仿真表明新算法和LEACH等算法相比能更有效地平衡网络中的能量消耗,延长整个网络的生存周期。     

基于能量消耗模型的WSN动态电压调节算法

为了降低WSN中弱硬实时系统的能量消耗,应用离散事件系统（DES）框架中的优化原理,建立数学模型,得到了能量消耗的目标函数,为了最小化目标函数,利用线性规划方法进行求解,得到一种可扩展的低复杂度算法来进行动态电压调节（DVS）。并对算法进行了模型实例计算,结果表明,优化的DVS算法能在满足弱硬实时系统时限要求的基础上更大程度节省节点能量。     

一种基于自适应代表节点选择的WSN数据收集方法

采用压缩感知的无线传感网络数据收集方法要求每个节点都参与数据收集,会造成很大的能量浪费.本文提出了一种基于自适应代表节点选择的WSN数据收集方法,在保证压缩感知数据重构精度的同时,减少参与数据收集的节点数.首先,采用主成分分析和混合压缩感知相结合的办法设计稀疏基;然后,通过分析稀疏基的框架势FP(Frame Potential)设计压缩感知的稀疏观测矩阵,从而选择代表节点,以减少参与数据收集的节点数目;最后,根据Sink处数据重构精度,自适应调整稀疏观测矩阵以用作下一时刻数据收集,从而保证数据收集的重构精度.仿真结果表明,该方法有效的降低了网络能耗和数据传输量,同时还保证了每个时刻数据重构的精度.     

一种基于能量预测的双簇首路由控制算法

在深入研究经典网络路由算法LEACH的基础上,提出了一种基于能量预测的双簇首(DCHBEF)路由控制算法。该算法利用改进的阈值产生式与节点剩余能量相关性并设计主、次簇首的选举和工作机制,解决了LEACH和SAHRC协议中的盲目分簇和簇内单簇首通信方式缺陷。仿真结果表明:DCHBEF算法比原有的LEACH和SAHRC算法有较好的节能性,并提高全网通信效率。     

基于连通度的无线传感器网络自维护分簇算法

最大连通度生成簇算法建立的簇之间存在重叠度较高的现象,没有考虑网络能量均衡,对网络寿命会产生不良影响。提出了基于最大连通度的自维护分簇算法,它是最大连通度生成簇算法的推广,达到降低簇之间的重叠度,延长网络寿命的目的。仿真结果验证了算法的有效性。     

基于能耗均衡性的无线传感器网络的路由算法研究

采用统计学的方法,建立了一个由节点距离、节点潜在能量和节点连通性按贡献率组成的路由选择优化模型,该模型量化了各个因素在保持网络能耗均衡性方面的作用,以此来均衡整个无线传感器网络的能耗。仿真结果表明,该算法能够有效降低网络能耗并延长网络生存时间。     

基于改进粒子群优化的WSN均衡能量消耗路由算法

针对无线传感器网络能量约束的特点,在分析多种聚类组合算法性能的基础上,提出一种基于节点拓扑和能量两类信息,采用改进的SOM+PSO组合聚类算法对WSN节点自组织成簇的方法。为了均衡能量消耗,避免远离基站的簇过早死亡,提出选择最优中继节点的代价函数,进行簇头-簇头-基站的通信。仿真结果表明,与已有的基于Leach-C和Leach的算法相比,该方法在延长网络生命周期和减少能量消耗方面有较好的性能。     

基于NSGA-II的无线传感网络簇首选择算法

延长网络生命周期是无线传感网络需要解决的主要问题之一,拓扑控制对于延长网络生命周期具有重要意义.针对分簇结构无线传感网络的簇首选择问题,提出一种基于NSGA-II的多目标簇首选择算法.同时考虑网络通信距离、能量消耗、负载均衡以及节点生存时间等多个优化目标,通过理论计算确定最优簇首数量指导种群初始化,引入正交实验机制降低搜索次数,提高寻优效率.实验结果表明, 所提出的算法与低功耗自适应层次分簇(LEACH)算法相比,簇首分布均匀、负载均衡,可明显延长网络的生命周期,与标准NSGA-II算法相比,可更好地提高搜索寻优效率.     

改进的无线传感器网络簇首选择策略及其路由算法

针对无线传感器网络中簇首能耗较大引起的能量黑洞问题,在不均匀分簇的基础上,从簇首选择和簇首更换两个方面提出相应的改进措施。在簇首选择时,将整个网络区域分为不均匀的簇,通过相关参数的设置,让每簇中能量最高的节点当选为簇首节点,网络运行时簇首维护本簇的能量信息表;在簇首更换时,采用局部更换测量,并由当前簇首在能量信息表中选择剩余能量最高的节点作为下一个簇首节点,从而改善了簇首能量效率和负载均衡。最后进行了仿真实验与对比,实验结果表明改进的路由协议能够有效提高网络性能,延长网络生命周期。     

基于能耗的无线传感器网络最优簇首数研究

在无线传感器网络中,如何减少系统能耗、延长网络生存时间是最具挑战性的问题之一。LEACH路由协议通过网络分簇和簇首循环,使网络能量负载平衡,从而达到降低能耗的目的。该协议的关键是簇首数的选择,其最优值可使网络能耗降到最低。在深入研究LEACH协议及其能量模型的基础上,提出了一种最优簇首数的估算算法,并通过蒙特卡洛仿真验证了该算法的正确性。所得结论对无线传感器网络结构和路由协议的设计具有指导作用。     

基于能量和距离加权的WSNs簇头选择算法

针对LEACH分簇路由协议存在的簇头数目和分布位置不合理等问题导致能耗不均衡、网络周期不理想,提出了一种基于能量和距离加权的簇头选择优化算法。通过加入节点到基站的距离和节点剩余能量作为簇头选取的参考因素,依据改进后的阈值公式使得选取的簇头数达到预设最优值,并通过簇头的二次选择,最终确定最佳的簇头。仿真结果表明:相比于LEACH协议,该算法可以有效地延长网络生命周期,使网络能耗更加均衡。