基于能量均衡的ZigBee网络树路由算法

针对ZigBee网络树路由算法中的路由非最优以及某些节点可能会因为业务量过大而过早耗尽电池能量的问题,提出一种改进的基于能量均衡的ZigBee树路由算法。改进算法中通过引入邻居表,考虑路由跳数使路由局部最优,同时改进算法中也考虑了节点的剩余能量,路由选择的时候尽量避开剩余能量较低的节点。仿真结果表明,改进算法能有效地节省网络的总体能量消耗,实现网络负载均衡,最大化网络的生存时间。     

改进的ZigBee网络路由算法

针对ZigBee网络AODVjr路由算法路由发现过程中的RREQ分组大量洪泛问题,提出一种改进的ZigBee网络路由算法。改进算法中通过采用AODVjr算法和树路由算法相结合的方式,对RREQ分组的传输范围和大致方向进行控制,同时改进算法中也考虑了节点的剩余能量,路由选择的时候尽量避开剩余能量较低的节点。仿真结果表明,改进算法能有效地节省网络的总体能量消耗,实现网络负载均衡,最大化网络的生存时间。     

无线传感器网络的能量估计路由算法

传统LEACH路由算法因忽略了节点和整个网络的当前剩余能量而容易造成节点过早死亡,而引入能量阈值的改进算法忽略了网络的能量状态的获取方法,往往只能通过高耗能的广播方式得到能量阈值,在实际应用中有很大缺陷.为了避免以高能耗获取能量阈值,提出了一种能量估计路由算法,提前根据所要建立的网络模型结构对节点中的工作参数进行设置,自动根据估计算法计算网络能量,并对分簇数量进行优化,大大降低能量信息获取能耗,延长网络寿命.通过三维建模仿真结果表明,相对于LEACH和引入能量阈值的LEACH改进算法,能更有效地延长网络寿命.     

基于节点能量优化的ZigBee网络路由算法改进

针对现有的ZigBee路由算法在能量均衡以及延长网络生存时间等方面的不足,在基于簇树路由算法与AODVjr算法的基础上,提出了一种改进的ZigBee路由算法。改进算法提出了重定义邻居表、划分能量等级以及目的节点的缓存机制,侧重于网络的能量优化。实验表明,改进算法在减少网络整体耗能、均衡网络负载、延长网络生存时间等方面表现良好。     

传感器网络中一种能量有效的簇头选择机制

针对LEACH算法存在簇头节点个数和位置分布不稳定的现象,在簇头节点的选择过程中,充分考虑簇头节点的残余能量因素,通过设定簇头的能量阈值防止低能量的节点成为簇头。改进的算法解决了LEACH簇头选择算法存在的簇头节点可能能量不足的问题,从而达到均衡网络能量消耗,延长网络寿命的目的。仿真实验采用改进算法的网络与采用LEACH、DCHS以及LEACH-H算法的网络的比较结果,说明改进算法具有更好的收敛性,实验数据表明该算法能最大限度地均衡利用网络的能量,延长无线传感器网络的寿命。     

基于限制广播的ZigBee分布式动态能量均衡协议

提出一种基于限制广播的ZigBee分布式动态能量均衡协议。改进后的算法引入了能量均衡指标和备选路由表,并且在路由发现阶段采用基于节点深度的RREQ广播策略以约束最小能量路径,基于ZigBee网络的分布式动态能量均衡路由算法能够根据局部的能量分布状况动态的调整路由,从而达到均衡网络能量分布,延长网络生存时间的目标。最后结合适当的能量模型,利用OPNET仿真平台对算法进行了仿真,结果表明,改进后的算法能很好的均衡能量分布,延长了网络生存时间。     

基于树形结构的ZigBee能量均衡协议研究

在ZigBee网络的树形拓扑结构中,其网络高层节点面对大量业务时,容易过早耗尽电池能量.针对此问题,提出一种改进的能量均衡路由算法.在改进算法中,综合考虑了网络节点的层次和负载能力.通过计算路由代价,上层节点的功耗被降低,而负载则被分摊至下层节点.另外在路由选择的时候,尽量避开剩余能量较低的节点.仿真结果表明,改进算法可以平衡网络节点的整体耗能,延长关键节点的生存时间,从而提高了ZigBee网络整体的健壮性.     

一种改进的ZigBee mesh网络路由算法

针对ZigBee mesh网络中传统AODVjr路由算法耗能较高的问题,提出了一种改进算法。该算法基于节点角色差异性和节点当前能量状态进行路由发现,从而避免了一些关键节点或能量偏低的节点在信息传送时由于继续大量耗能而成为失效节点,造成某条路径的失效甚至整个网络的瘫痪。结果证明,改进算法提高了网络传输的可靠性,节约了网络的总体能耗,延长了网络的生命周期。     

无线传感器网络路由算法改进及仿真研究

由于无线传感器能量消耗影响网络的寿命,传感器节点的能量无法更新且种能量受限,传统路由算法忽略簇头剩余能量情况,使剩余能量低的节点成为簇头而过早死亡,导致整个网络能量不均衡,网络生存时间过短。为了有效延长网络生存时间,提出一种改进的LEACH路由算法。在簇头选择阶段,采用剩余能量的簇头节点优先选择机制,避免剩余能量低的节点成为簇头,然后在数据传输阶段,用单跳和多跳的混合传输模式,使整个网络能量尽量均衡。仿真结果表明,相对于传统LEACH路由算法,改进算法更加均衡了网络中各节点的能量消耗,有效地防止剩余能量低的节点成为簇头,可延长整个网络的生存寿命。     

分簇拓扑结构的水情无线传感器网络

针对水情无线传感器的立体空间中的网络分布问题,建立了无线网络数学模型;基于数学模型中节点与节点间的能量扩散模式,利用该模型研究网络中节点数据传输的能量消耗形式,计算出基于本节点能量消耗模型的LEACH算法所要推举最佳簇头个数;通过分析LEACH算法,提出在水情监测环境立体空间中分布节点且节点所储存能量不同情况下LEACH改进算法,采用轮循机制分别在不同能量储备节点中推举簇头,稳定阶段各个簇头采用星型拓扑与汇聚节点进行数据通信,簇成员与簇头进行数据传输;最后,利用MATLAB对改进算法进行了仿真,结果说明改进后的算法使网络所消耗的能量均匀地分布到各个网络节点上,可以可靠地应用到实际水情监测环境中。     

ZigBee网络路由算法研究与优化

本文先研究分析了当前ZigBee网络支持的3种路由算法,并针对目前最常用的ZBR路由算法在路由发现过程中会产生大量无用RREQ分组且能量消耗快的缺点,本文提出了一种改进的分层能量控制算法.本文从控制节点能量阈值、限制RREQ分组的传播范围、限制网络深度入手对其进行优化,优化后的算法丢弃了不需要的RREQ分组包、降低了网络的能耗.最后通过NS-2进行仿真,实验结果证明,改进后的算法在保证网络传输稳定性的同时降低了时延和能量消耗,使得网络生存时间最大化.     

ZigBee网络AODV路由算法改进

路由协议是Zigbee无线网路技术的研究重点之一。选择和设计高效的路由算法对于降低节点功耗,提高网络运行的稳定性具有重要意义。在ADOV协议的基础上,综合考虑了网络总体能耗和单节点能耗,提出了一种能耗均衡且兼顾通信实时性的改进的AODV路由协议,并进行了仿真验证。优化了网络的总体能耗和最大化了网络的生存时间,提高了网络的通信实时性。     

一种通过剩余能量过滤进行簇头选举的低能耗无线路由算法

基于LEACH协议提出一种改进的无线传感器网络的自组织路由算法。该算法在原LEACH协议的簇头产生环节做了较大改进,在簇头产生过程中,将当前节点剩余能量与全无线传感器网络节点平均剩余能量进行比较,防止剩余能量小于全网平均剩余能量的节点当选簇头,进一步优化了全网络节点能量消耗的均衡性,有效推迟了节点的死亡时间。通过在簇头选举阶段使用有目的性的筛选取代LEACH的随机选取,实现降低无线传感器网络能耗、延长网络生命周期的目的。通过MATLAB仿真软件进行试验测试,结果表明,改进的算法可以提高无线网络的生命周期,均衡无线网络能量消耗,增加网络吞吐量,有效延迟无线网络节点的死亡时间。     

基于能耗负载平衡的自组网分簇算法

针对Ad Hoc网络的节点能量受限问题,改进分布式高效分簇算法(DECA),提出一种适用于自组网的分簇算法。该算法建立簇头能耗模型,利用簇头能耗和簇头平均能耗方差描述能耗负载平衡度。仿真实验表明,相比DECA算法,改进算法能有效平衡簇头节点的能耗负载,延长网络生命周期。     

一种应用于机场廊桥监控网络的路由算法

针对民航机场廊桥监控网络在机场停机坪现场测试中暴露的网络节点过早死亡、网络生命周期短的问题,对该系统无线网络架构中路由层算法进行优化,采用基于剩余能量和位置的改进LEACH算法,根据网络环境的因素综合考虑节点剩余能量、网络平均剩余能量以及节点位置,分步选出最优簇头,同时,采用能量估算方法确定网络平均剩余能量,达到均衡网络能耗且延长网络生命周期的目的.最终利用Matlab软件对民航机场廊桥监控管理系统建模仿真,仿真结果表明：提出的算法比网络原有路由层LEACH算法在均衡网络能耗和提高网络生命周期上均具有优越性.     

一种基于LEACH的低延迟和低功耗的WSN分簇算法

针对经典分簇LEACH协议的不足,提出了低延迟、低功耗和网络能耗均匀的改进算法。该算法主要从两个方面对LEACH进行了改进:在稳定数据传输阶段采用CSMA机制,降低了数据传输延迟;在能量均衡和能耗方面,混入小部分初始能量高的高级节点,在簇头选举阶段首先对节点进行能量感知,并综合考虑节点剩余能量和平均能量,从而延长了网络的生命周期。文中首先对LEACH协议进行简单介绍,利用平均周期法对LEACH中使用的CSMA机制进行分析,从而得到了改进算法的延迟计算方法;然后对改进算法的数据传输阶段的能耗和算法复杂度进行分析,并对改进算法的簇头选举阈值的计算进行讨论;最后对改进算法的数据传输阶段的延时和功耗进行建模分析,并利用MATLAB进行仿真对比。仿真结果显示,改进算法使得第一个节点死亡的时间延长了31%,全部节点死亡的时间延长了24.7%,并且网络能耗更加均匀,因此,该算法有效地解决了LEACH中的热区问题,改进了实际WSN应用中节点集中死亡带来的区域信息缺失问题。相比于LEACH,改进算法的数据传输延迟平均降低了78.6%,保证了WSN应用中数据的实时性,因此改进算法在延迟、生命周期、网络能耗均匀性以及吞吐量等性能上都得到了优化提升。     

一种多目标的覆盖优化策略在WSNs中的应用

针对目前无线传感器网络（WSNs）能量均衡覆盖策略大都基于节点静态感知能耗的不足,提出一种基于节点的动态能耗和网络覆盖率的多目标覆盖优化策略.该优化覆盖策略将动态路由协议引入到覆盖控制优化中,计算覆盖区域在不同节点分布下的动态通信能耗和网络的剩余能量,再结合区域覆盖率构成对覆盖和能量综合指数评价的优化函数.最后利用改进差分进化算法和差分进化算法对优化函数进行仿真,并利用覆盖结果验证策略的有效性.仿真结果表明：提出的覆盖优化策略既能使网络达到较高覆盖率,同时又能保证网络的能耗动态均衡,并将改进差分进化算法与常规差分进化算法比较,结果表明：前者克服了早熟现象,覆盖和能量的综合优化函数值更高,达到了6.184.     

蚁群算法在LEACH路由协议中的应用

减少网络能量损失,增加网络的生成时间是无线传感网络的重要研究内容。LEACH是针对无线传感网络设计的低功耗自适应的路由算法。但是传统LEACH路由算法存在簇首开销过大、簇规模分布不均匀等问题。针对LEACH算法存在的缺点,从成簇方式和簇头路由拓扑提出改进方案,成簇半径随着距离Sink节点的增加而减小,簇首间采用蚁群算法进行路由优化。实验从网络节点存活的节点数目和节点的平均耗能两个指标对仿真结果进行评价,仿真结果显示改进算法网络的生存时间比传统结果提高了15％,节点平均能耗降低20％。改进算法可有效减少网络的总能量消耗,均衡网络的负载。     

一种基于平均剩余能量的无线传感器网络分簇路由算法

The problem of node energy limitation in wireless sensor networks has a serious impact on network performance and network life. From the perspective of energy optimization, aiming at the unbalanced energy consumption caused by clustering mechanism of LEACH protocol clustering algorithm, a new improved algorithm is proposed, which takes the average residual energy as the main parameter, selects the appropriate cluster head, and obtains the optimal cluster head position and the number of cluster heads from the base station based on the understanding of the whole network nodes. When selecting a new cluster head, it is important to consider whether the residual energy of the node is larger than the global average residual energy, and the distance between the node and all the selected cluster heads is greater than the set value. MATLAB software is used for simulation experiment. The improved algorithm can effectively avoid the premature death of a cluster head node due to excessive energy consumption. It can further balance the energy consumption of the network as a whole, increase the network throughput and extend the network life.     

基于均匀分簇的正三角模型节点轮换路由算法

针对节点随机分布的无线传感器网络能耗问题,提出一种在均匀分簇后采用正三角模型对簇内节点进行调度的低能耗路由算法。该算法首先计算网络内节点总能耗最小时的分簇数目,再由Sink节点选择相应数目的剩余能量最大、地理位置最优的节点为簇首,完成均匀分簇。簇内节点采用正三角模型和节点覆盖概率进行工作节点的选择。仿真结果表明,该路由算法可以均衡节点能耗,延长网络工作轮数,降低网络延迟,并体现出了更优的网络鲁棒性。