间断连接无线网络中能量有效的数据转发策略

针对间断连接无线网络中节点能量有限、节点间相遇持续时间较短和网络资源无法得到充分利用的问题,提出一种带有自适应异步唤醒的数据转发策略,综合考虑节点能耗和休眠机制,并结合灰色模型预测节点间相遇持续时间,优化节点探测阶段和数据转发阶段的能耗,进而实现高效数据转发的目的.结果表明:所提出的数据转发策略能够有效利用节点剩余能量和通信机会.与现有的转发策略相比,该策略能够在低能耗下有效改善网络的探测成功率和通信时延.      

基于MNS的共享树MPLS组播的设计与实现

提出了一种基于MNS的共享树MPLS组播算法,利用分枝节点和隧道相结合的原理,实现了MNS中共享树的MPLS组播,且具有较好的可扩展性.基于网络仿真软件NS-2实现了该算法的仿真模块,证明了算法的可行性和有效性.     

能量均衡的间断连接无线网络数据转发策略

针对间断连接无线网络中节点负载不均衡和能量资源受限的问题,提出了一种能量有效的数据转发策略.该策略根据网络运行的历史相遇信息,充分考虑网络特性,以分布式方式估计节点的活跃度、剩余能量和数据转发率,准确地估计节点效用值,感知网络节点的服务能力,以帕累托最优作为自适应选择最佳下一跳中继节点的理论依据,执行数据转发操作,有效地解决了由于节点自私性所导致的网络性能下降.数值结果表明,与其他能量管理机制相比,所提出的机制能够均衡网络节点负载,有效解决网络"热点"问题,延长网络生存时间,使投递率、时延等系统性能都得到大幅度提升.      

无线传感器网络中基于CLARA节能的组密钥管理方案

分析了无线传感器中节点地理位置对于设计节约能量的组密钥管理方案的重要性,讨论了基于K-means算法构造逻辑密钥树的不足,并提出一种新的基于CLARA节能的组密钥管理方案.     

分簇无线传感器网络中提高网络连通性的协作算法

针对分簇无线传感器网络提出了一种基于虚拟天线阵列的协作算法.该算法通过节点间的协作来提高网络连通性,所有节点均按照泊松Voronoj网格模型进行分簇,簇首根据通信链路决定是否激活节点协作;若节点协作算法被激活,簇首从其成员中选择适合的节点作为协作节点共同组成虚拟天线阵列.通过协作,可扩展簇间的通信范围从而与远方节点直接通信以避免出现通信覆盖盲区,或者可补偿信道增益以防止由于信道深衰落所导致的传输失败.仿真结果表明,协作算法在通信过程中具有更好的连通性及能量效率,可有效降低接收端的丢包率,维持网络的连通性,从而延长网络的工作时间.     

无线传感器网络中最优分割圆定位算法

为提高无需测距定位算法精度,提出一种最优分割圆定位(OPCL)算法.以节点通信半径做分割圆,将待定位节点附近的锚节点分割为圆内及圆外两部分,定义匹配函数以量化衡量分割结果与实际一、两跳锚节点集合的匹配程度.在一定搜索范围和搜索粒度下,取最优分割圆的圆心作为目标位置.算法综合利用了节点连通性约束及非连通性约束.仿真结果显示,与同类的质心算法、最小包含圆算法相比定位精度显著提升,尤其是对边缘节点定位效果更明显.     

基于WSN的风力发电运行监测系统LEACH协议改进研究

本文首先介绍了基于WSN的风力发电运行监测系统的结构,针对风电场的特殊模型,提出了使用LEACH协议作为其路由协议的方案.针对LEACH协议中簇头节点能量消耗过大和簇头节点与基站通信距离长的特点,提出以节点剩余能量来作为簇头节点选取的标准,同时通过限制簇内节点数目,在传输中提出簇内单跳、簇间多跳的路由方式,以减少簇头能量消耗,从而延长网络生存时间.最后使用MATLAB对LEACH及改进后的协议作仿真分析,验证了改进的有效性.     

尾矿库安全监测低能耗无线传感器网络设计

针对传统无线传感器网络(WSN)因严格以"父子传承"方式传输数据,导致数据传输路径冗长、能耗过大、使用周期短的问题,提出一种以能耗最小为优化目标的数据传输树路由算法应用于有色金属尾矿库,并结合采用低功耗微处理器及闲时休眠、工作时激活的数据传输程序等措施,有效降低了网络系统的能耗。采用NS对采用优化的树路由算法及采用节能措施的WSN与采用传统树路由算法的WSN进行仿真,结果表明,采用研究提出的数据传输方式的WSN能有效地降低传感器节点的能耗及路径损耗,并提高了能耗均衡性,实现了整个网络能量的合理分配及降耗,保证尾矿库安全监测系统长期稳定运行。     

雾辅助物联网中公平节能的计算迁移

为了构建绿色且长生命周期的物联网,本文提出了一种雾辅助的公平节能物联网计算迁移方案。首先,基于雾节点计算能力、带宽资源以及融合雾节点能耗公平性的迁移决策的联合考量,构建了一个最小化所有任务完成总能耗的优化问题。其次,提出了基于动量梯度和坐标协同下降的公平性能耗最小化算法用于解决上述混合整数非线性规划问题。该算法基于雾节点的历史平均能耗、距离、计算能力以及剩余能量值设计了公平性指标以获得对于雾节点能耗公平性最优的迁移决策;通过提出的动量梯度与坐标协同下降法,联合优化雾节点分配给各个任务的计算及带宽资源占比,达到最小化任务处理总能耗。最后,仿真结果表明本文方案能够取得较快的收敛速度,且与随机选择和贪婪任务迁移方案两种基准方案相比,本文方案的总能耗最低,雾节点的能耗公平性最高,且网络寿命分别平均提高了23.6%和31.2%。进一步地,该方案在不同雾节点数量以及不同任务大小的环境下仍然能够保持性能优势,体现了方案鲁棒性高的特点。      

一种动态的时延约束费用优化多播路由算法

对动态环境下满足时延约束且费用最优的多播路由算法进行了研究.改进了一种触发重组算法,该算法根据一个区域内的节点加入或退出次数来确定对多播树的损害程度,若达到所给定平衡因子的值则触发重组.仿真表明,该算法具有较好的性能,能满足某些特殊的场合的要求.