无线传感器网络的安全分簇路由协议

在无线传感器网络(WSN)中,安全问题已经成为一个重要的问题.但在现有的WSN路由协议中,很多仅考虑节能因素而没考虑安全因素,而那些专门为安全而设计的路由协议则一般开销较大算法复杂,难以在WSN中实施.为解决问题,提出了一种安全节能的分簇路由协议SEEC,它综合了安全高效的SEER路由协议以及基于剩余能量的非均匀分簇路由协议两者的优点:节点仅仅需要完成数据传感等简单功能.而由基站完全控制簇的管理和路由选择,不仅节约了节点能量,而且防止了恶意节点的攻击;另外,对节点的非均匀分簇,更进一步节约了能量.分析和仿真结果表明,方案不仅能够提供很好的安全性,而且有效地延长了网络生存时间.     

高效节能的链式分层无线传感器网络路由协议

提出了一种高效节能的链式分层无线传感器网络路由协议（ECR）,阐述了协议的组织思想。本协议采用混合控制方式,有效结合中心控制方式和分布式算法的优势,产生两层链式簇结构;利用简单而高效的最大剩余能量原则选取父簇头,有效延长了网络第一个节点失效的时间和提高了网络能量利用率。通过与LEACH和PEGASIS 两协议的仿真比较,论证了ECR协议的高效性。     

一种能量高效的无线传感器网络非均匀分簇路由协议

针对无线传感器网络存在的严重的能量约束问题,提出一种能量高效的非均匀分簇路由协议(EUCP),采用限制簇规模的优化簇形成算法产生规模依次递减的簇和改进的多跳簇间转发方式,节约簇首能量,平衡簇间负载。根据监测要求采用参数可调的休眠/唤醒机制,结合最后一跳的"洒水壶"路径,有效解决了负载不均衡形成的"热区"问题。仿真结果表明,协议能有效降低网络能量消耗,延长网络生存周期。     

无线传感器网络节能路由研究

分簇结构作为一种提高能源利用率、减少网络能耗的有效途径,成为当前无线传感器网络节能路由协议的研究热点。介绍和分析了LEACH、PEGASIS和HEED三种典型节能分簇路由协议,通过对三者的综合比较总结出现有分簇路由协议存在的问题,并提出相应的解决思路。解释了要想将WiFi应用于无线传感器网络面临的困难。最后,展望了无线传感器网络路由协议未来的研究工作。     

煤矿采空区无线传感器网络路由协议研究

针对现有的基于能量均衡的无线传感器网络路由协议不适应煤矿采空区应用的问题,提出了一种非均匀分簇能量均衡路由协议,即UCEB-CMF协议。该协议原理如下:优化候选簇首的选择机制,有效保证剩余能量大的传感器节点优先成为候选簇首;改进非均匀竞争半径的计算公式和候选簇首的竞争方法,在考虑剩余能量的基础上,增加了对簇首节点到Sink节点距离的考量,从而实现能耗均衡;针对煤矿采空区传感器节点易消亡的特点,提出了一种多路径路由算法,从而实现数据传输的持续性。仿真结果表明,该协议能有效均衡传感器节点能耗,延长无线传感器网络的生存期,适用于煤矿采空区。     

基于PSO的无线传感器网络非均匀分簇路由协议

提出并分析了一种能量均衡的集中式非均匀分簇路由协议EBUCP(energy-balanced unequal clusteringprotocol),本协议采用非均匀分簇和簇间多跳路由有机结合的方式。应用PSO算法,EBUCP选择一组最佳节点担任簇头并将网络划分为大小不等的簇,不仅最小化簇头和簇成员的距离以减小簇内通信能耗,同时使得距离基站较近的簇具有较小的几何尺寸来平衡不同位置簇头的能耗。EBUCP根据节点剩余能量和节点与基站距离确定簇间多跳路由,每个簇头在所有簇头集合中运用贪婪算法选择其中继节点。仿真实验结果表明,与LEACH和PSO-C协议比较,EBUCP的网络生存周期明显延长,能耗均衡性能更好。     

无线传感器网络分簇路由协议

在无线传感器网络体系结构中,网络层的路由技术至关重要.分簇路由具有拓扑管理方便、能量利用高效、数据融合简单等优点,成为当前重点研究的路由技术.分析了无线传感器网络分簇路由机制,着重从簇头的产生、簇的形成和簇的路由角度系统地描述了当前典型的分簇路由算法,并比较和分析了这些算法的特点和适用情况.最后结合该领域当前研究现状,指出分簇路由算法未来的研究重点.     

深井无线传感器网络非均匀分簇路由协议

针对深井巷道狭长的地理特点,提出了一种无线传感器网络非均匀分簇的路由协议(UCRP).将狭长WSNs看作是线型网络,并对网络进行合理规划,距离Sink节点较近区域的竞选半径较小,可减少转发数据的能耗,并构造一个新的权值公式来选举候选簇首,候选簇首以一定的竞争半径来竞选成为最终簇首,采用单跳与多跳结合完成簇内和簇间的数据转发.仿真实验表明,UCRP协议能有效解决线型网络中由于负载能耗不均导致的"热区"问题,延长了整个网络的生存周期.     

一种基于分环的能量高效无线传感器网络分簇路由协议

针对现存分簇路由协议能耗不均衡和簇首节点死亡过早的缺陷,设计了一种基于分环模型的能量高效分簇路由协议.根据节点剩余能量和位置选举簇首,采用主次簇首轮换方式减低簇首节点能耗.仿真结果表明:该算法能够均衡网络能耗,延长无线传感器网络生命周期.     

无线传感器网络分簇路由协议分析

网络层的路由技术在无线传感器网络体系结构中的重要性不可忽略。方便的拓扑管理、高效的能量利用和简单的数据融合是分簇路由的优点,这也是该路由技术成为当前重点研究的原因。本文将分析无线传感器网络分簇路由机制,描述路由协议设计的好与坏直接影响WSN总体的性能,比较和分析了几种算法的优缺点。将该领域当前研究现状和分簇路由算法的发展趋势相结合。     

基于多轮分簇的无线传感器网络路由协议

提出了一种基于多轮分簇的无线传感器网络路由协议MCBMC(multi-round cluster based Multi-hop clustingrouting protocol),它对RBMC(ring based multi-hop clustering routing algorithm)进行了改进,在簇头自举中引入剩余能量参数,同时改单轮成簇为多轮成簇,减少了频繁分簇和重复建立多跳路由的次数。仿真结果表明,与RBMC相比,MCBMC能够降低节点平均能耗,提高网络的寿命。     

能量高效的无线传感器网络路由协议

针对目前无线传感器网络分簇路由协议存在的节点能耗不均衡的问题,提出一种基于分簇思想的能量高效的多跳路由协议(EEMR)。该协议首先基于节点临近度将网络划分成簇,采用簇首自适应轮转模式优化簇内节点通信的能量消耗,以高剩余能量短路径向心角的适应度路由算法均衡簇间通信负载和能量消耗,有效避免多跳路由中出现的能量消耗不均衡问题。仿真结果表明,EEMR协议能有效均衡网络内节点的能量消耗,显著延长无线传感器网络的生命期并提高网络能量利用率。     

基于非均匀成簇的无线传感器网络多跳路由算法

针对复杂、不规则场景下无线传感网络的高效能组网问题,提出了一种基于非均匀成簇的无线传感器网络多跳路由算法MRAUC。根据应用场景形状不规则、汇聚节点远离检测区域等特点,首先将检测区域近似成汇聚节点位于扇心的扇环,建立了扇型场景下无线传感器网络的非均匀成簇模型;通过等间隔划分扇环,以第一扇环能耗最小为原则确定各扇环的簇首数目,进一步推导出各扇环内的最佳簇首比例;通过簇首发射功率的自适应调整实现非均匀分簇;同时,以MTE原则竞选出最佳中继簇首,有效解决了簇首间的路由中继问题。仿真结果表明,与传统算法相比,在不同应用场景下所提MRAUC算法在均衡网络节点能耗、延长网络生命周期方面具有显著优势,更适用于工程实际。     

无线传感器网络中的路由协议研究

无线传感器网络作为计算、通信和传感器三项技术相结合的产物,是一种全新的信息获取和处理技术.本文首先简要介绍无线传感器网络体系结构和性能标准,然后着重从路由协议方面比较分析无线传感器网络的多种典型的路由协议,指出了各自的特色,最后指出了下一步的研究趋势.     

一种适合水下无线传感器网络的能量有效路由协议

本文针对水下声信道高能耗和高延迟的特点,提出一种基于前向簇头与前向网关的无线路由协议(FFBR).其思想是基于分簇结构,引入前向簇头和前向网关的概念,并在分簇初始化的过程中"捎带"选择前向簇头和前向网关,以形成朝向sink的方向性节能路由.它避免了路由建立的开销和时延,同时保证数据传榆时网络能耗均衡,以减小水声高延迟、高能耗带来的不利影响.仿真结果表明,FFBR协议比DSR协议能更好地适应水声高延迟、高能耗通信环境,不但有较高的连通率,而且能节省网络能量,提高数据传输的及时性.     

基于前缀路由策略的无线传感器网络任播路由协议

无线传感器网络经常出现节点、链路暂时性失效的现象,而重新建立通信树需要消耗大量资源。针对这一问题,提出一种基于前缀路由策略的无线传感器网络任播路由协议。该协议采用一个轻量级的路由发现过程以构建新的任播路径,并采用基于前缀标签的单播查询方法。与广播相比,单播查询可以避免在网络中充斥大量路由消息包;前缀标签可以帮助协议快速找到路径较短的新的任播路径。与传统标签方法相比,该协议 的前缀标签开销(存储大小)有所增加,但增加幅度不大(不超过log₂₃倍)。实验证明,相比于传统的基于通信树的任播路由协议,当查找新的替代任播路径时,该协议具有较低的路由查询开销(消息包数量)、较强的路由查询能力和较优的端对端传输时延性能。     

WSN非对称集中式能量有效路由算法

LEACH成簇算法是传感器网络中减少能量消耗的一种重要技术,它能够增强网络的扩展性并延长网络的生存时间。LEACH-C是LEACH协议的一个特定版本,是一种集中式的簇头产生算法,由基站负责挑选簇头。但节点通过一跳通信将数据传送给簇头,簇头也通过一跳通信将聚合后的数据传送给基站,这样会造成簇头节点负载过重。在LEACH-C协议中引入非对称多跳算法,使得簇头之间形成一个多跳的最优路径通向基站,从而减少了簇头节点能量的消耗,延长了传感网的寿命。实验表明该方法行之有效。     

无线传感器网络启发式QoS路由协议

提出一种基于虚拟队列的区分服务无线传感器网络路由协议VSDR。协议采用聚合权重的方法,节点在进行路由选择时,考虑了队列长度、前进距离和剩余能量等多种因素,从而有助于缓解节点拥塞,均衡网络负载。另一方面,对不同QoS需求的数据包采取不同的权重策略,保障实时数据包的传输延迟需求,同时为非实时数据包提供概率的传输机会保障。仿真结果表明,VSDR可以有效地应对不同的服务要求,均衡了节点能耗,延长了网络生命周期,并能够适应实时性、可靠性要求的变化。     

无线传感器网络高能效分簇路由算法

无线传感器网络与传统无线网络相比,网络节点在具有的电源能量、计算与处理能力、通信带宽等方面都十分有限。延长网络的生命周期成为无线传感器网络的一个关键问题。在低功耗自适应分簇路由算法(LEACH)的基础上提出了一种改进算法,其主要思想在于根据监测区域面积、节点数目及基站位置来确定最优簇个数而不是低功耗自适应算法中的固定值。最后仿真结果表明,改进后的算法与LEACH算法相比,无论是在能量消耗还是网络生命周期方面都有较大的提高。     

基于移动Sink的无线传感器网络任播路由协议

传统基于移动Sink的无线传感器网络(WSN)路由协议,在Sink移动过程中需时时散播位置信息,能耗开销巨大。针对该问题提出一种基于预测路由机制的移动Sink WSN任播路由协议(ARPMS)。在ARPMS中,Sink只在移动速度或方向发生改变时才需散播其移动信息,而传感器节点可以计算(预测)Sink的当前和将来位置并选择能耗效率最高的Sink作为任播目标。Sink由于无需时时散播其位置信息,因此节省大量能耗开销。仿真实验数据表明,相比于ALURP协议,ARPMS在能耗效率上性能更佳(223%～462%)。