无线传感器网络组播路由分类研究

目前无线传感器网络作为国内外一个全新的研究领域,吸引了许多研究者的关注.但由于无线传感器网络工作环境的恶劣和节点资源受限(能量、内存和处理能力)等因素,使得延长网络的生命周期极为困难.组播技术能够比较好地满足网络对资源的要求.在综合大量组播路由协议的基础上,本文总结了目前已有的无线传感器网络组播相关研究,将主要的组播路由协议进行初步分类,分析比较和研究了其中具有代表性的路由协议,最后分别指出各自的特点.     

基于路由树的分布式自适应动态多跳分簇路由协议

针对已有的分簇路由算法中存在的簇间路由路径选择不合理等问题,提出了基于路由树的分布式自适应动态多跳分簇路由协议DADMC。分簇阶段通过设置不同剩余能量的节点不同的延迟时间来让能量高的节点优先成为簇首。簇间路由路径的选择为以sink节点为根节点的动态路由树,每个节点从父节点中选择使得自己路由权值最小的节点作为下一跳。仿真实验结果表明,与已有的分簇路由算法相比,提出的算法可以更好地实现能耗均衡并延长网络生存时间。     

基于能量的非完全分簇路由算法

针对LEACH算法中节点能量消耗过快而容易死亡、簇头选举机制不合理及稳定周期短等问题,为提高网络稳定性,有效利用节点能量,提出了一种非完全分簇路由算法.该算法考虑节点剩余能量来选举簇头,利用基站能量充足的优势,建立非完全分簇,采用平面路由和分簇路由相结合的方式来实现数据传输,以均衡网络负载.仿真结果表明,该算法对比LE...     

一种能量均衡的无线传感器网络分簇算法

本文基于优化理论求簇首优化解,使整个网络的能量按照分簇达到均衡,极大地提高了节点的能量利用率和网络寿命.仿真结果显示,该算法使网络的寿命提高了10%～25%.     

基于节点密度的非均匀分簇路由协议

针对无线传感器网络(WSN)分簇路由协议中簇结构分布不合理,节点能量消耗不均衡的问题,提出了一种基于节点密度的非均匀分簇路由协议EDUCP.该协议考虑网络中节点的疏密情况,控制节点竞争区域的范围,使密度大的区域的节点成为簇头的概率增加,将剩余能量大、能耗速度慢的节点选为簇头,使簇头分布更加合理;在多跳通信链路选择时,通过对Euclid距离的判断在簇头和基站之间选择中继节点,进一步减少节点的能量消耗.实验结果表明,EDUCP在网络生存周期、能量均衡等方面具有较好的性能.     

应急情况下最少转发节点的传感器网络组播路由树算法

在抢险救灾等应急情况下,传感器网络的节点能量更为有限。为减少无用转发的能量消耗,利用无线信道的广播特性,根据广播子树删除思想,提出一种基于最短路由树、具有最少转发节点的组播路由树生成算法。对该算法进了证明和详细分析,并针对实际需要,给出使用范围更广泛的分布式实现方法。仿真分析说明,算法的分布式实现方法可减少ODMRP的转发节点数,大大降低数据发送次数,接收成员节点较多时尤为明显。最少转发节点的组播路由树的网络总开销最小,是延长网络生存时间的有效方法。     

基于CDMA的无线组播系统的分析与设计

随着网络规模的不断扩大、网络信息资源的迅速增加,网络传输负担将会逐渐增强.尤其是近年来比较流行的视频会议和多媒体数据传输问题,将网络资源传送给网络中所有对此信息感兴趣的主机,既不是某个主机,也不是所有主机.     

传感器网络中一种能量有效的自适应成簇算法

为了延长网络的生存时间,需要设计能量有效的协议,以适应传感器网络的特点.本文在LEACH的基础上,提出了一种适合无线传感器网络的能量有效的成簇算法DEEAC.在DEEAC中,每一个节点均基于最优簇首概率popt自主地确定自己是否为临时簇首.该临时簇首通过收集到的簇内信息,根据簇内通信总能耗最小化原则,选择一个使得簇内通信代价尽可能小且在最近(r mod (1/popt))轮中没有成为簇首的簇内节点作为该轮的最终簇首.模拟实验表明,DEEAC与LEACH相比具有更好的性能,优化后的簇首选择策略可以在不同场景下有效延长网络的生存时间.     

基于LEACH的无线传感器网络簇首选取改进算法

针对无线传感器网络(WSNs)LEACH路由协议中簇首选取不合理和能耗过高等问题,提出了一种基于LEACH的簇首选取改进算法LEACH-M。通过利用ZigBee协议中的分布式地址分配策略,首先计算出各节点的网络地址,然后结合其剩余电能来优化簇首选取阈值。此外,通过在LEACH-M中加入簇首竞争轮换机制,一方面均衡了WSNs的能耗负载,另一方面避免了簇首提前死亡而导致的路由瘫痪。NS-2.35仿真实验表明,在100 m×100 m的小面积监测和300 m×300 m的大面积监测中,所提出的算法最多能够延长33%的网络寿命,降低46%的网络能耗,增加68%的基站数据接收量。     

基于无线传感器网络的桥梁结构健康监测系统

基于桥梁结构健康监测和无线传感器网络基本概念,设计出用于桥梁结构健康监测的无线传感器节点模型和软硬件结构体系。硬件基于Intel公司研制的Imote2平台,软件采用TinyOS操作系统。最后对基于无线传感器网络的桥梁结构健康监测系统的优势进行了分析与总结。无线传感器网络以其覆盖范围广、测量精度高和分布式、自组织等特点解决了有线系统的一些固有缺点,还可解决结构健康监测系统鲁棒性、自身寿命以及数据泛滥等问题。     

An unequal clustering algorithm based on energy balance for wireless sensor networks

Sensor nodes in sensor networks often gather data and deliver them to the sink. However, the energy and radio range constraints force them to cooperate in transmitting the data to the destination with multihop communication. To achieve this, nodes have to be clustered and some of them are elected as the cluster head nodes to transmit the aggregated data. Unfortunately, the clustering brings extra traffic load to the cluster head nodes, particularly those closer to the sink. These nodes die faster than before as their energy is drained at a high rate. Therefore, some clustering and cluster head election algorithms were suggested to use the unequal clustering size to extend the lifetime of cluster head nodes. However, it is difficult to obtain the accurate cluster size in the process of unequal clustering. Moreover, some cluster head nodes with the overfull cluster members may die early. We propose an enhanced unequal clustering size algorithm to optimize the unequal cluster size in the different layers and balance the dissipation energy of all cluster head nodes. Simulation results show that our algorithm dissipates approximately the same energy of cluster head nodes in the different layers per round and obviously increases the number of rounds of data gathering and transmission. © 2012 Institute of Electrical Engineers of Japan. Published by John Wiley & Sons, Inc.     

感知策略下的无线传感网络保密容量问题研究

无线传感器网络(WSN)指的是由可以感知和检查外部世界的传感器组建而成的分布式无线网络。得益于硬件系统的飞速发展,无线传感网络广泛应用到了军事、智能交通、环境监控、医疗卫生等多个领域。考虑到无线传感器受限于能量,计算能力等诸多因素,其引发出来的无线传感网络通信安全问题成为了一大研究热点。本文旨在探讨如何应用压缩感知技术保证无线传感网络的安全通信,针对放大转发式压缩感知技术下的无线传感网络安全保密问题推导给出了可计算的保密容量门限值。最后分别讨论了不同数目下的活跃感知节点,中继节点以及窃听节点对无线传感网安全保密容量的影响。仿真结果进一步验证了所推导的保密容量结论。     

基于无线MPLS的Ad hoc网络路由研究

通过对现有路由协议的研究发现,目前提出的Ad hoc网络路由协议繁多,大多只能提供尽力而为的服务,而不能保证服务质量。在Ad hoc网络中,由于节点故障或节点移动造成的链路故障,使网络拓扑不断变化,计算所得路由的生命周期很短,因此,自愈恢复技术在移动Ad hoc网络中显得尤为重要。文章基于WMPLS协议体系并结合Ad hoc网络的特点,提出了一种具有一定自愈恢复能力的QoS路由协议———LDSR,并对如何运用LDSR协议建立和恢复LSP的过程进行了详细地阐述。     

基于节点电价灵敏度模糊聚类的电价分区方法

结构复杂多样的互联电力系统开展电力市场时,采用分区电价确定输电价格,对整个系统的安全稳定运行和需求侧管理具有重要的实用价值。根据竞价市场中电能出清交易模型,提出了节点电价灵敏度概念;运用模糊聚类分析方法,将电价变化率相近的节点划分在同一电价分区,提出了可实用化的电价分区方法。IEEE-39节点系统计算结果验证了该方法的有效性和实用性。