考虑负载均衡的无线传感器网络数据汇集算法

基于最小生成树策略的数据汇集算法使得数据传输效率高,但是树的构造使得转发节点负载过高,能量消耗过大,还会造成无线传感器网络的负载不均衡。针对这种情况,提出一种考虑负载均衡的数据汇集算法,该算法基于最小代价树的建立策略,在构造树的过程中避开剩余能量小的节点,最大化无线传感器网络的生存时间。     

基于最小生成树的传感器网络能量均衡组播协议

为了均衡无线传感器网络中节点的能量消耗,进而达到延长网络生命周期的目的,提出一种基于最小生成树形成虚拟主干树的能量均衡的组播路由算法.该算法在选择转发节点的过程中,综合考虑前向转发区域内的节点的位置及能量信息,并引入修正因子及路径封锁技术.仿真实验表明,该算法能够有效的均衡传感器节点的能量消耗,延长网络的生命周期.     

一种新型无线传感器网络数据收集生成树

针对无线传感器网络精确数据收集,提出一种分布式生成树算法MLT.算法以一颗最小功率生成树为基础,在收集数据过程中不断统计节点剩余能量大小,找出瓶颈节点并与sink中存储的阈值比较,若低于阈值则转移瓶颈节点负担,优化树结构.研究表明随着阈值的增加网络生命周期先不断增大然后不断减小,阈值取值的合理性有效避免了因过于频繁变更树结构导致的额外能量消耗,使得所有节点能量较为均衡并延长了网络的生命周期,仿真实验验证了算法的有效性.     

WSN中一种基于最小能耗树的路由协议

为了延长无线传感器网络的使用寿命,提出一种基于最小能耗树的无线传感器网络路由协议MECT。该协议通过构造一颗生成树来进行数据收集,从而减少了每一轮由于数据传输而消耗的能量。由于在构造树的过程中考虑到节点的剩余能量,该协议在减少能耗的同时保证了负载均衡。实验结果表明,MECT与LEACH和PEGASIS协议相比在生存时间和时间延迟方面都具有更好的性能。     

WSN中基于改进樽海鞘群算法的分簇路由协议

针对无线传感器网络能耗不均衡、网络生存期短的问题,提出了一种基于改进樽海鞘群算法的分簇路由协议。所提协议分别从分簇阶段和稳定传输阶段进行优化。分簇阶段,首先对樽海鞘群算法进行改进,克服了基本樽海鞘群算法局部勘探和全局开发能力不平衡的问题;其次考虑节点剩余能量和地理位置设计高效的适应度函数,以选出最优簇首,平衡簇间负载。稳定传输阶段,设计了基于最小生成树的簇间路由算法,为簇首构建最优传输路径,在缓解簇首负载的同时提高网络能量利用率。簇内通信阶段,引入轮询控制机制帮助节点构建传输调度,提高时隙利用率。仿真结果表明,与FIGWO和GAFCMCR算法相比,所提协议能够有效平衡网络负载,提高网络能量利用率,延长网络生存期。     

无线传感器网络中基于能量约束的簇首多跳算法

针对无线传感器网络节点的能量有限的特点,在LEACH协议的基础上,提出了一种以剩余能量为参数限制中间节点选择的簇首多跳算法.算法在生成包括基站在内的所有簇首节点的最小生成树的同时,考虑作为中间节点转发数据的簇首的剩余能量,使簇首之间形成一个多跳的最优路径与基站进行通信,并且避免使用低能量节点.仿真结果表明,新提出的路由算法比LEACH更能减少和均衡能量消耗,从而延长了网络的生命周期.     

改进的无线传感器网络非均匀分簇路由算法

针对无线传感器网络中不均匀分簇引起能量空洞的问题,提出了改进的无线传感器网络非均匀分簇路由算法。该算法先根据节点剩余能量、节点到基站的距离、节点“度”和节点到簇头的距离等因素选举簇头;没有成为簇头的节点选择加入到距离最近的簇头所在的簇中,从而将整个网络划分为大小不等的簇;然后簇头再根据簇头剩余能量、簇头到基站的距离构造基于最小生成树的最优传输路径;通过簇内节点单跳、树内簇头多跳通信的方式将数据最终传输到基站。仿真结果表明,该路由算法能有效节约能量和均衡节点能耗,从而延长网络的生命周期。     

WSN低能耗数据收集遗传粒子群算法研究

针对设施农业无线传感器网络节点分布不均匀、能量约束严格的特点,为降低网络总能耗,提出一种改进的遗传粒子群算法,构建一棵树高受限且网络总能耗最小的数据收集树。首先,随机生成连通图网络,采用父节点表示法将生成树编码成粒子;然后,设计一种随机生成数据收集树算法,随机产生满足树高限制的生成树;最后,考虑节点能耗均衡,设计一种粒子单点突变算法,实现对节点能耗最优值的比较。通过粒子单点变异、交叉以及优化新粒子,提高了种群多样性,避免了算法过早陷入局部最优解,在满足时延要求的同时,降低了网络总能耗。实验表明,与有树高约束的DL-DCT算法相比,所提算法降低了7.34%的网络总能耗,延长了网络平均生存期。     

无线传感器网络最大生命期聚合树路由算法

提出了一种无线传感器网络最大生命期聚合树路由算法,根据能量等限制条件建立线性规划模型。考虑到网络最大生命期是NP难问题,在算法复杂度较低情况下,将网络最大生命期问题转化为网络最小归一化负载问题,在建立最大归一化负载聚合树过程中,不断调整负载较重节点的数据转发压力,最终建立一棵负载较轻的数据融合树,实现了网络生命期的最大化。通过仿真验证了算法的性能,并表明所提出算法可以有效延长网络生命期。     

无线传感器网络中一种能量有效的分簇组网算法

针对无线传感器网络中传感器节点能量有限的特点,本文介绍了一种基于极大权的极小支配集的分簇组网算法,考虑到能量有效性,算法由SINK节点发起,泛洪网络中每个节点,优先选取剩余能量高的节点作为簇头节点与中继节点,最终得到以SINK节点为树根的簇树.并周期性轮换簇头,从而能够形成一个高效的通信骨干网,有效延长网络的生存期.仿真结果表明了算法的有效性.