无线传感器网络定向扩散路由协议研究

在分析比较定向扩散路由算法的基础上,本文提出一种改进的路由协议DD-RS。即在Interest扩散过程中,设计了一种基于跳数值的梯度建立机制,使得在interest扩散完成后,既能找到一条或多条通往Sink节点优化的数据传输路径,又能保留若干条其他路径作为候选路径,保证了网络传输的实时性和健壮性。理论分析和仿真结果表明,改进的协议有效地减少了网络的能耗和数据传输的等待时延,延长了网络的生存周期。     

无线传感器网络定向扩散协议研究及改进

定向扩散是以数据为中心的路由协议,与无线传感器网络以数据为中心的特点相符合,有着传统的路由协议不具备的优势.但是定向扩散协议的一些缺陷会影响它在无线传感器网络中的应用.对定向扩散协议进行了研究分析,并对其初始阶段兴趣扩散的洪泛方式进行了改进,引入了一种更加节能和有效的兴趣扩散方式.最后通过仿真验证改进过的定向扩散协议具有更好的节能性和适应性.     

无线传感器网络定向扩散路由协议研究

定向扩散协议是一个典型的以数据为中心的路由协议。它具有很多的优点,但是也有一定的不足。在初始兴趣扩散阶段,由于采用泛洪方式,导致了很大的能量开销。为了减少泛洪所引起的能量开销,文中提出了一种改进的路由协议DD-RFA。即采用节点的射频角度来发送兴趣,邻居节点只有在射频角度范围内的才可以扩散兴趣,否则拒绝扩散兴趣。仿真结果表明,与传统的定向扩散协议相比,有效地缩小了兴趣报文泛洪的范围,减少了参与兴趣扩散的节点数目,节省了能量。因此,改进的路由协议很大程度上节省了能量,延长了整个网络的生命周期。     

传感器网络定向扩散机制中梯度生成算法的研究

如何生成优化的梯度是传感器网络定向扩散中的一个关键问题,本文在分析一种基本梯度生成算法的问题基础之上,利用兴趣包的转发次数对其进行改进,设计了一种分布式的最短路径梯度生成算法.该算法极大的降低了邻居节点间建立"平行梯度"和"逆向梯度"的概率,可构建从源节点到sink节点的多条最短路径.仿真表明,改进的算法可建立更为有效的梯度,从而使得定向扩散中数据报文沿着更短的路径传输,无线传感器网络的能量利用率更高.     

定向扩散路由无线传感器网络行为仿真

为改善定向扩散路由无线传感器网络性能,利用MATLAB仿真软件对其网络行为进行了仿真.根据网络运行规则建立了节点分布模型、定向扩散梯度场模型、数据汇聚模型以及特征统计模型.给出了主要仿真算法,并以图形化方式给出了仿真结果.理论分析和仿真结果表明,现有无线传感器网络的定向扩散路由存在缺陷,需要改进,并给出了改进方向.     

一种改进的无线传感器网络定向扩散协议

针对定向扩散协议发送探测数据分组阶段的能量消耗,对定向扩散协议进行了改进.该算法考虑了节点的剩余能量,在转发数据包之前,对转发该数据包所需的能量和邻居节点的剩余能量进行比较,选择剩余能量足够的邻居节点作为转发节点.仿真结果表明,该算法能有效地减少因节点能量不足而产生的丢包和重传,从而节省网络的总体能量消耗,延长了网络的寿命.     

无线传感器网络基于定向扩散与分批估计的数据融合算法

无线传感器网络中采集的数据存在着较大的冗余与误差,造成能量消耗过多,并且影响数据的可靠性。针对这个问题提出一种基于定向扩散与分批估计的数据融合算法,对监测同一对象的多个传感器所采集的数据进行综合,提高数据精度和可信度,并减少数据传输量,从而降低了功耗。通过对室内环境参数(温度)的监测验证了这种算法的可行性。     

关于无线传感器网络节能问题的研究——基于定向扩散路由协议的改进的探讨

定向扩散路由协议作为无线传感器网络的一种重要的典型网络协议,是高能源有效性协议的代表。然而它有着明显缺点,那便是在初始和更新查询阶段存在着极大的开销。文章直接针对这个问题,以节能为目的,提出引入选择节点转发的方法来改进定向扩散路由协议。最后通过模拟实验得出的结果显示改进后的定向扩散路由协议能节省能量17.8%。改进后的定向扩散路起到了很好的节能效果。     

基于双重梯度的车辆传感器网络定向扩散梯度场

为了提高定向扩散梯度场建立的快速性和逻辑网络的实时连通性,提出一种基于双重梯度的车辆传感器网络(VSN)定向扩散梯度场(DDGF-DG)。通过网络中各路边节点估算的梯度值将网络划分为若干以路边节点为局部核心的区域,各局部核心分布式启动局部定向扩散梯度场的建立,利用双重梯度值将各局部定向扩散梯度场连接成全局定向扩散梯度场,实现巨大规模车辆传感器网络的分区治理。理论分析和仿真结果表明,基于双重梯度的定向扩散梯度场及其动态调整有利于减小梯度场建立与维护的时间开销和提高网络的实时连通性。     

基于蚁群算法的定向扩散算法研究

无线传感器网络中定向扩散算法周期性地进行探测分组扩散时采用的是洪泛方式,这样会给网络带来巨大负载,严重影响网络的传输性能。提出一种改进的蚁群算法并将其应用于定向扩散协议中,算法中将定向扩散中的梯度建立在蚁群的信息素与网络节点剩余能量基础上,在寻找优化路径的同时,使网络节点能量得到均衡消耗。通过仿真实验验证了新方法的可行性,仿真结果表明新方法有效地控制了网络节点能量的均衡消耗,延长了整个网络的生存周期。     

基于网络编码的定向扩散路由协议

提出一种新的基于网络编码的无线传感器网络定向扩散路由协议。在定向扩散路由建立的过程中利用随机线性网络编码,使中继节点对收到的分组进行网络编码后再转发,以减少网络中分组传输的次数,优化网络带宽利用率。基于网络仿真平台NS2的仿真结果表明,新协议的网络性能得到有效改善,节点的平均剩余能量和网络吞吐量有显著提高。     

改进的无线传感器网络定位算法

定位是无线传感器网络的基础工作。现有定位算法利用参考节点的位置信息对非参考节点进行定位,当该信息受到攻击或误差的影响时,将导致算法精确度下降。该文将传统最小二乘定位算法与Metropolis-Hasting抽样算法有机结合,提出一种改进的最小二乘定位算法。建造一个可能遭受攻击的模拟环境,在该环境下比较改进后的算法和原算法,结果表明,改进后的算法具有较好鲁棒性。     

基于垂直平分线的无线传感器网络定位改进算法

针对传统基于垂直平分线的区域定位算法定位精度低、迭代次数多等缺点,提出一种改进的垂直平分线算法IMBLA。根据未知节点接收到的两锚节点接收信号强度指示( RSSI)值的比值,移动两锚点的垂直平分线,再确定待定位节点与垂直平分线的位置关系。该算法应用基于参考锚节点的高斯校正模型进行RSSI测距,包括有障碍物时的模型,不但适合各种环境,还能有效防止恶意攻击。仿真结果表明,与MBLA和IPAIT算法相比,IMBLA算法的定位精度和网络覆盖率较高。     

改进的无线传感器网络DV-Hop定位算法

在无线传感器网络中,DV-Hop定位算法在计算未知节点到锚节点的距离以及相邻节点跳距时存在较大误差。为此,提出一种改进的DV-Hop定位算法。在未知节点到锚节点的路径中,考虑相邻3个节点组成的夹角对距离的影响,根据邻近节点重叠度计算夹角,引入网络平均连通度计算节点间的跳距,从而更精确地计算距离。仿真结果表明,改进算法可提高节点的定位精度和覆盖率。     

面向WSN的单一和多编码方案分析

研究不同速率BCH码情况下提高无线传感器网络吞吐量的方法,给出单一编码方案对网络性能的影响及网络主节点(NM)对网络寿命和吞吐量的影响。仿真结果表明,在传感器和网络主节点(NM)之间、NM和sink之间采用不同速率/编码时,网络吞吐量随BCH编码率的增加而增加,多编码方案能更高效地提高网络吞吐量。     

基于蜂窝结构的改进混合无线传感器网络覆盖优化算法

基于蜂窝结构的混合无线传感器网络（HWSN）覆盖优化算法HWSNBCS存在移动节点平均移动距离较大的问题,为此,提出一种改进的HWSN覆盖优化算法IHWSNBCS。寻找移动传感器节点初始位置与通过HWSNBCS算法得出的候选目标位置之间的最优匹配,将移动节点移动距离之和最小化问题转化为二分图最优匹配问题,利用带权二分图匹配算法KM寻找该匹配问题的最优解,从而得到移动节点最终的目标位置,并实现对HWSNBCS算法移动节点平均移动距离的进一步优化。实验结果表明,IHWSNBCS算法在取得与HWSNBCS算法相同网络覆盖率的前提下,移动节点的平均移动距离减少幅度达到38.87%～43.28%,单个移动节点的最大移动距离减少幅度达到22.65%～66.58%,降低了系统因重新部署移动传感器节点所产生的能耗以及单个传感器节点因能量耗尽而失效的概率,从而延长了网络生命周期,同时,IHWSNBCS的ΔCov-Dist性能指标为HWSNBCS算法的1.64～1.76倍,表明移动节点移动相同距离时IHWSNBCS算法的网络覆盖率提升更大。     

无线传感器网络中改进的多目标定位和跟踪算法

基于无线传感器网络的目标定位与跟踪技术是目前研究的热点,传统的目标跟踪算法均需要明确的目标定位系统观测模型,如无法获得该模型,则算法失效。为此,利用移动机器人客户端,提出一种分布式移动多目标定位和跟踪算法。该算法将所有机器人分为负责目标跟踪的领袖机器人与负责网络阵型和连接性维护的从属机器人,对收敛误差和系统参数间的关系进行分析,并通过仿真实验验证了该算法的有效性。     

一种高效的无线传感器网络分簇算法

论文在LEACH-M的基础上提出一种高效的无线传感器网络分簇算法.新算法在保持簇的稳定性的同时,在簇头选择过程中引入稳定性因子对簇的稳定性进行度量,选取稳定性因子最小的节点成为簇头.在簇的组建过程中设置能量阈值作为簇的重建条件,减小簇的重建频率,同时采用单跳与多跳结合的数据传输模型,解决网络中的热点、热区问题.仿真结果表明:新算法能够有效提高在移动环境下的吞吐量,延长网络寿命.     

基于改进型蚁群算法的无线传感路由协议

针对无线传感网络中节点能量有限的特点,将蚁群算法应用于无线传感路由协议.通过蚁群算法构造一条链,选择其中能量最大节点为簇头,信息通过相邻节点传送.最后用VC 进行仿真,结果显示该算法对PEGASISpegasis有较大的改进,延长了节点生命周期,并且节点之间能量消耗非常均匀.     

基于NS2的定向扩散扩展机制研究

分析了定向扩散的基本概念和在NS2模拟器中的实现机制、基于NS2中定向扩散的可扩展机制,实现了移动代理执行环境MAE。实例表明提出的扩展机制有效可行,同时也说明NS2具有良好的可扩展性,非常适合于无线传感器网络的网络模拟。