无线传感器网络Leach算法在某突发情况下的改进

在无线传感器网络中,经典Leach分簇算法作为一种基础分簇算法有着重要的意义．然而,当网络突然发生异常（如某些节点死亡）时,Leach算法存在容错性问题．本文考虑到现实中可能出现的一种特别的突发情况,结合能量因素和节点损耗个数,对Leach算法的阈值计算公式进行改进,提出一种改进的Leach算法（τ-Leach算法）．τ—Leach算法在突发事件发生后,能使网络负担更加均衡地分配到所有剩余节点,尽量重新平衡各节点能量．最后,仿真结果表明,τ-Leach算法能一定程度使节点能量消耗重平衡,延长网络生存时间．     

基于能量平衡的无线传感器网络非随机分簇算法（英文）

无线传感器网络(WSNs)路由协议的设计受到传感器的节点特征、网络行为和应用需求等的影响,网络拓扑结构的变化对节点之间通信路径的影响非常关键。分簇是减少能量消耗和增强网络可扩展性的一种有效的拓扑控制技术。为了节约能耗,提出了能量平衡的非随机分簇算法。该算法采用最小能量分簇技术形成簇群,利用最小的通信距离来选择最优的簇头(CH)。仿真结果表明该算法延长了网络寿命,与集中式的LEACH-C算法相比,提高了能量利用效率。     

基于分簇的近似KNN的查询优化算法

针对无线传感器网络查询过程消耗较多能量的情况,提出考虑位置的数据查询算法。算法首先提出位置-数据分簇算法,利用节点的地理位置信息降低向存储节点传输数据消耗的能量,由于簇之间的测量范围有重叠问题,提出基于数据离散度的查询个数分配原则,将提出的近似KNN查询优化算法与Na6ve算法、KVC算法比较,仿真结果表明,提出的算法具有更低的平均传包率,提高了网络的生存时间。     

无线传感器网络中一种基于覆盖的环簇路由算法

提出了一种基于覆盖的环簇路由算法CRAC。该算法利用Sink节点以广播环域坐标的方式将网络分为若干环域,并根据应用需求的服务质量计算各环域的覆盖划分以确定轮换簇,各轮换簇交替休眠以降低网络能耗。网络各环域根据能耗均衡方程确定其是否为发送环,将采集的数据并行传送到传输路径后汇聚至发送环,再由LEADER节点发送至Sink节点。仿真实验结果表明,该算法大幅度降低了网络的通信时延和能耗,延长了网络的生存时间,使节点能量均衡下降。     

多级异构无线传感器网络能量优化分簇算法

针对现有异构无线传感器网络分布式分簇结构路由算法的竞选簇头机制并未充分考虑节点位置和剩余能量的影响,提出一种多级异构无线传感器网络能量优化分簇算法.该算法依据节点位置与剩余能量来改进竞选簇头的阈值函数,使得距离基站近且剩余能量高的节点被选举为簇头的机率增大,避免距离基站远的簇头过多而导致簇头死亡过早,从而优化全网能量消耗.理论分析和仿真实验表明新的分簇算法与现有的一些分簇算法相比明显提高了网络生存周期,增加了网络吞吐量.     

智能社区传感网簇头选举路由算法研究

为了减少智能社区传感网数据传输造成的能耗不均匀并延长网络寿命,提出了簇头选举优化的传感网路由自适应优化算法.在该算法中,首先提出了一种适应用于智能社区传感网结构的三维分簇方法,该三维分簇方法采用基于最小化总传输损耗的簇头选举机制来优化传感网的能量.其次,针对分簇之后的簇间数据传播问题,提出了一种自适应蚁群传播方法,借助蚁群算法的最优寻路思想,寻找能量损耗和误包率更低的能量均衡路由.最后,仿真结果表明该算法在减少能量消耗和延迟、提高传输效率及节点存活时间方面均具有较好的性能.     

一种基于蚁群算法优化的WSN分簇路由算法

为了实现无线传感器网络对节点能量的高效利用,提出了一种蚁群优化的分簇路由算法CRAACA。该算法引入簇内平均剩余能量参数,对簇首选择阈值进行改进,以均衡簇内能耗;根据节点间的位置关系建立节点的可中继节点集,控制蚁群算法的搜索空间;蚁群在对可中继节点集进行路径搜索时考虑节点间的距离和节点的剩余能量,以生成节能和较好均衡网络能耗的多跳网络路由;对生成的多径路由依相应概率选择数据传输的路径,提高数据传输的可靠性。仿真结果表明,该算法在网络能量的利用效率、数据传送成功率,以及延长网络生存周期等方面具有较好的性能。     

基于LEACH协议的簇头辅助路由算法

为了平衡无线传感器网络的负载,延长网络生存时间,针对大规模无线传感器网络场景,对低能量自适应分簇分层协议进行改进,提出一种簇头辅助路由算法。新算法采用控制信息与数据信息分离的思想,由簇头实现控制信息处理的功能,由簇内聚合节点和簇间转发节点实现数据的融合、转发功能。仿真结果显示,在大规模无线传感器网络场景下,该算法比低能量自适应分簇分层协议的网络寿命和数据接收总量均有明显提高。     

基于拓扑控制的异类无线传感器网络分簇算法研究

随着传感器网络的发展,如何减小传感器网络的能量消耗、延长使用寿命已经成为传感器网络结构设计的一个重要问题．研究表明采用分簇结构以及对网络进行适当的拓扑控制可以提高能量利用效率．该文将簇构造方法与拓扑控制结合起来,针对网络具有不同节点,即每个节点具有不同的最大能量传输范围的情况,提出了一种针对异类无线传感器网络,利用局部拓扑控制算法进行优化的分簇算法．实验结果表明了运用该算法的有效性．     

无线传感器网络中一种能耗均衡和非均匀分簇的数据收集算法

针对现有数据收集算法存在的单点失效问题以及热区问题,本文提出了一种能耗均衡和非均匀分簇的数据收集算法。该算法把网络分成多个非均匀的网格,每个网格中的所有节点构成一个簇,而簇内簇首数是由节点失效概率来决定,并且多个簇首协作地把收集的簇成员数据发送给基站。实验表明,本文所提算法能够显著地提升数据收集可靠性,提高能耗均衡性,并延长WSN的生存时间。     

可靠传感网聚类路由算法研究

为延缓传感器网络寿命，提高能量使用效率，提出一种新的能效高的可靠聚类路由算法--多类头方法的传感网 聚类路由算法.该算法采用每个类多类头节点共同承担类头节点的作用--收集数据、融合数据并发送数据包到基站，来 解决单类头节点因故障等原因带来的不可靠而导致的能量损失，以及改善网络能量使用效率和提高数据传输可靠性.在仿 真环境下，该算法与单类头方法的聚类路由算法进行了比较，结果表明，该算法改善了能量消耗均衡性，提高了能量使 用效率以及类头节点数据传输可靠性，从而也延长了网络寿命.     

低能耗自适应分簇的面向数据融合的路由协议

为降低簇头节点的能耗和均衡网络的整体能耗,基于低能耗自适应分簇(LEACH)协议提出一
种面向数据融合的路由协议. 在该协议中,簇头在簇内数据融合的过程中根据成员节点的位
置信息估计感知到相同事件的邻居簇;然后数据在这些簇头间进行多跳的数据融合后传递给基
站. 仿真结果表明,该协议能有效延长网络的生命期.     

基于能量异构网络环境下的WSN优化成簇算法

在能量异构无线传感器网络中,节点的初始能量在一定的范围内随机分布,负载均衡和降低能耗是传感器网络成簇算法的一个重要挑战．提出了适用于能量异构网络环境下的传感器网络生存时间优化成簇算法SNLOC（Sensor Network Lifetime Optimization Clustering Algorithm）,该算法通过构造基于节点剩余能量的簇首选择机制和基于综合代价函数的簇域划分机制,在有效保证节点能量损耗公平性的同时逐渐降低网络节点间的能量差异,很好地延长了网络生存时间．模拟实验结果显示,在能量显著差异的网络环境中,SNLOC可以更好地实现负载均衡,极大地提高网络的生存时间．     

一个用于传感器网络的分布式节能组簇方法

为使无线传感器网络中结点有效节能进而延长网络生命周期,提出一个新的组簇方法DEEC.DEEC通过局部的结点间消息交换计算出一个簇内数据聚集能耗优化的簇结构模式,而且还包含一个能有效平衡网络能耗负载的方法,能更好地适应周期性收集数据的传感器网络应用.仿真实验表明:DEEC能在较小的网络延迟下把LEACH的网络生命周期延长约45%.     

能量高效均衡的动态分簇路由设计

针对无线传感器网络中存在的能量空洞现象,基于能量高效均衡的思想提出了一种新的动态路由非均匀分簇算法,在均匀间隔圆环的网络模型中,通过分析单跳和多跳的能耗划分网络,并计算网络全局能耗得出最优簇首个数,从而构建非均匀分簇网络,以解决能量空洞现象.在数据传输阶段,簇首节点综合考虑能耗和剩余能量,依概率选择下一跳节点.仿真实验结果表明,该算法有效地延长了网络的生存周期.     

基于均值滤波的大规模无线传感网能耗及海量数据去冗余方法研究

随着无线传感网络结构日趋复杂及逐渐朝大规模方向转变。科学、高效地解决传感网内的海量数据冗余及巨大能量消耗问题变得十分困难,本文通过对节点数据图像化建模,提出了一种基于节点数据图像的均值滤波算法来达到降低大规模无线传感网中的冗余数据量及能量消耗。首先从传感网的部署结构出发,通过节点之间的位置关系进行节点分簇并标记簇头节点,然后依据各簇内节点获取的数据信息进行图像化建模,建模完成后以各簇簇头节点获取的数据为参照标准对图像化后的簇内节点进行均值滤波,从而将簇内节点划分为活跃节点与休眠节点,活跃节点为传感网提供有效数据而休眠节点提供冗余数据,需要进入休眠状态。从仿真结果可知：在实际数据集与模拟数据集结合验证下,一个大规模、结构复杂的无线传感网被分为若干个簇并有效的完成了各簇内的节点数据图像化建模。在整体数据有效且不失真的前提下,各簇内实现了将可能存在的部分节点转化为休眠节点且成功将休眠节点转为休眠转态,不再产生、传递数据,从而降低传感网内的整体数据量及数据传递消耗的能量。因此本文提出的算法能够有效地处理规模大、结构复杂的无线传感网中存在的数据冗余及巨大能量消耗问题,通过该算法不仅降低了无线传感网中的冗余数据量,而且降低了无线传感网的能量消耗,提高了无线传感网的生命周期。     

异构无线传感器网络能量和距离有效分簇算法

降低能耗、延长网络生存时间，是无线传感器网络设计的重要目标。提出了一种基于虚拟区域划分的适用于异构无线传感器网络的能量和距离有效分簇算法。仿真结果证明，此算法可有效地均衡簇内负载，延长网络的稳定周期和生存时间，提高网络的通信效率。     

无线传感器网络权值分簇路由协议改进

无线传感器网络是一种无线自组织网络,它由大量能量有限的传感器节点组成。怎样节省能量,高效利用能量,能量负载平衡是延长无线传感器网络服务寿命的重要技术。该文首先分析了典型的无线传感器网络路由协议,随后提出在GSEN协议基础上,利用权值分簇算法改进簇首,从而得到一个全新的高效的分簇路由协议。用MATLAB对LEACH,GSEN,以及改进后的GSEN进行仿真,模拟仿真结果显示,该方案能更好地提高网络寿命。     

一种基于相关分析的多元回归数据估计方法

针对无线传感器网络中数据估计方法存在输入变量较多、估计计算复杂度较高和估计效率低等缺点,提出了基于相关分析的多元回归估计方法.对无线传感器网络监测的数据序列进行相关分析,找出与当前数据相关性较强的其他历史监测数据,采用这些历史监测数据进行多元回归建模和估计.在保证估计精度的前提下,降低估计的计算复杂度,提高无线传感器网络中缺失监测数据估计的效率.实际无线传感器网络采集数据的实验分析结果表明,该方法具有较高的估计效率和较小的估计误差,能够有效地估计无线传感器网络中缺失的传感数据,具有一定的应用价值.