NHLERE:应用蚁群算法的WSN路由算法

针对WSN中节点能量有限及节点间链路随机损耗特点,提出一种基于蚁群算法的用于无限传感器网络的路由算法-NHLERE,利用蚁群算法正反馈、分布式协作的特点,将距汇聚节点的跳数和链路质量信息融合到信息素的形成中,并将信息素和节点剩余能量作为启发信息,通过模拟蚂蚁的寻径行为形成并优化到达汇聚节点路由.实验结果表明,与LEPS相比NHLERE算法具有更高的数据传输效率,并能使网络内各节点能量消耗趋于均衡,从而延长WSN网络生命期.     

基于改进蚁群算法的WSN分簇路由机制研究

针对现有的用于无线传感器网络(WSN)的分簇路由协议,存在着所有簇头直接与汇聚节点通信、远离汇聚节点的簇头能量消耗过快等一系列的问题,根据蚁群算法(ACA)及WSN分簇路由算法的特点,对ACA进行改进并引入到WSN分簇路由机制中,提出一种基于改进蚁群算法的WSN分簇路由算法;该算法将到汇聚节点的距离设定为启发函数以找到簇头下沉的最佳路径和提高蚁群算法的效率,同时,在选择节点概率公式时将该节点的剩余能量考虑在内,在数据传输过程中,减少了簇头节点的能量消耗,进而实现节点能量的高效利用,增强网络的使用寿命。以实现网络通信的高效;通过仿真,结果表明,该算法是可行的、有效的。     

基于能耗量化传导的WSN路由探测算法

为了降低无线传感器网络(WSN)路由节点的能量损耗,提高网络的寿命周期,需要进行路由节点的优化分布设计。传统方法采用CSMA/CA有限竞争的信道分配模型进行WSN的路由探测算法设计,实现能量均衡,在节点规模较大和干扰较强时,节能的能耗开销较大。提出一种基于能耗量化传导的WSN路由探测算法,首先建立WSN的分簇能耗调度模型,以能量控制开销、丢包率、传输时延等为约束参量指标进行路由探测的控制目标函数的构建,然后采用路由冲突协调机制进行能耗量化分配,结合WSN传输信道的能量传导均衡模型实现WSN路由的优化探测和WSN节点的优化部署。仿真结果表明,采用该方法进行WSN路由探测设计时网络的能效较高,传输时延和误码率等参量指标的表现优于传统方法。     

基于时延敏感无线传感器网络的最优任播算法

任播技术应用在基于休眠唤醒机制的无线传感器网络(WSN)中可以改善其时延较长的问题,但以往技术是针对每一跳候选节点的休眠时延进行优化的,该策略在端对端时延上往往并不最优甚至有时效果很差。针对端对端时延问题提出基于时延敏感WSN的最优任播算法。协议中基站采用AODV多路径路由协议获取任播路径信息,采用遗传算法进行最优化计算,并将所得各节点至任播组最优任播路径的信息返回给各节点。该算法具有自适应调节任播路径和全局优化的特点。实验数据表明,与以往算法相比,该算法可以更有效地降低端对端时延。     

WSN中基于完全信息动态博弈的可信路由研究

如何将信任管理运用于无线传感器网络(WSN)的路由选择成为近年来研究的一个热点.考虑无线传感器网络的节点安全度、能量约束以及传输可靠度等三个基本因素,完成节点可信度以及最优可信路径(MTP)的度量,引入博弈机制对节点参与路由进行建模,基于可信度设计了一个payoff函数,通过相应的奖惩机制抑制WSN路由中普遍存在的恶意节点、自私节点以及激励措施问题.实验结果表明与WSN中传统的典型路由算法相比,该最优可信路径算法在网络生存时间,路径安全度,传输可靠性等因素方面综合性能显著改善.     

一种基于蚁群算法的能量有效WSN分簇算法

由于无线传感器网络节点的能量限制,如何延长网络和节点的寿命成为其核心问题之一。LEACH协议是WSN中的低功耗白适应分层路由算法,但由于其随机性的特点,难以形成最优拓扑结构,同时分簇时未考虑簇头节点剩余能量,节点能耗分布不平均。本文提出一种考虑能量有效的基于ACO的分簇算法,通过群集作用动态选择簇头节点,延长了网络寿命,仿真结果表明其性能优于LEACH。     

一种能量有效的WSN分簇路由算法

针对无线传感器网络(WSN)中的热区问题,提出一种能量有效的WSN分簇路由算法EERA。以基站为圆心将整个感知区域划分为大小不等的圆环,依据节点剩余能量和相对位置选择簇首。簇间采用多跳路由传输数据,路由构建时考虑节点接收和发送数据能耗,将发送距离限制在阈值之内且尽量减少中转次数,簇首节点在稳定传输阶段动态改变转发路径。仿真结果表明,EERA能有效降低网络能耗,均衡网络节点的能耗,延长网络生命周期。     

一种事件驱动型WSN状态监测信息路由协议

为了均衡无线传感器网络(WSN)中各节点的能量消耗,提出了一种基于分簇路由算法思想的网络自身健康状态信息传输路由协议——事件驱动型状态监测信息路由协议（ED-SMIR）。在ED-SMIR协议中,簇内节点根据能量消耗速度的大小,采用单跳和多跳轮换的方式,簇头到sink节点的路由,采用多跳的方式。仿真实验表明,与LEACH和EDBCM协议相比,ED-SMIR消耗的能量更少,可以均衡整个网络的能量并有效延长网络的生存时间。     

无线传感器网络备份路径分簇算法

在路由协议中利用分簇技术可以提高无线传感器网络的可扩展性。针对无线传感器网络(WSN)中分簇算法的不足,提出了基于备份节点策略的EDC算法,传感器节点在其簇头失效后仍可以通过其备份路径传输数据。通过OMNeT++平台上的仿真实验表明,EDC在网络重建时间、失效节点数量较其他WSN协议有明显的改善。     

低冗余度WSN非均匀分簇算法应用研究

将传统非均匀分簇算法应用于低冗余度的无线传感器网络(WSN)中时,存在传感器节点早衰和簇间多跳通信传输能量开销不均衡的问题。为此,针对低冗余度WSN,提出基于粒子群和最短路由树的非均匀分簇路由算法。利用粒子群算法优化非均匀分簇过程,通过建立最短路由树搜索簇间多跳传输最优路径,实现数据从传感器节点到基站的高效传输。仿真结果表明,相比于EECS和EEUC算法,该算法可有效延长低冗余度WSN的网络生命时间,均衡簇间通信能量消耗。     

WSN节能设计研究现状

传感器网络(WSN)综合了传感器技术、嵌入式计算技术、通信技术等,在人无法或很难到达的地方具有很高的利用价值。传感器网络能够应用于军事和民用方面,然而传感器网络中的节点数量众多,体积小,能量受限,因此如何降低节点的能量消耗,延长网络的寿命显的极为重要。文章介绍了传感器网络的结构,总结了传感器网络中的节能算法和协议,并提出了今后发展的方向。     

数据集成技术在树型WSN中的应用与研究

针对无线传感器网络中节点能量有限这一特点,如何提高能量利用率、延长网络寿命是每个WSN研究者所必须面临的问题,同样也是WSN发展过程中必须被解决的难题。为此,本文将一种数据集成算法引入无线传感器网络,通过去除节点间的冗余信息来降低网络中的数据流量,从而降低网络能耗,达到提高网络能量利用率和延长网络寿命的目的。文章以树型无线传感器网络为例,分别对采用数据集成算法前后的网络能量消耗进行分析研究,并给出了相应的能量消耗模型。随后又通过计算机仿真和实验数据监测的方法,验证了此数据集成算法在降低树型WSN能耗中是有效的,而且具有一定的实用价值。     

超宽带传感网的节能路由协议研究

未来的无线传感网将由大量密集部署的传感节点组成,这些节点采用电池供电从而能量有限而且补充能量很困难,因此需要研究能量高效的路由协议。利用超宽带(ultrawideband:UWB)精确的定位性能,可以获得传感网中各个节点的位置信息。论文提出了一种新的基于位置的节能超宽带无线传感网路由协议。该协议在从汇聚节点到事件区域的引入节点间不仅使用最小耗能路径而且也经常使用一些次优路径。仿真实验表明论文所提出的协议比GEAR具有更好的节能性。     

基于WSN目标跟踪的移动Agent路由算法

设计一种基于无线传感器网络目标跟踪的移动Agent路由算法OSER。基于传感节点对目标信息的感知强度和节点的剩余能量确定Agent的目标跟踪路径,在有效相邻节点间建立局部网路拓扑,选择能量度最大的有效邻节点作为Agent的下一迁移节点,依次形成最优路由。实验结果表明,OSER能量消耗和传输延迟较小,有利于维持网络的稳定性和延长网络的生命期,提高目标跟踪效率。     

无线传感器网络中载体的自主移动策略

针对部署在复杂环境中或者不易抵达区域的无线传感器网络(WSN)由于受环境影响,其节点修复、定点投放或搜索救援等环节存在人身安全、不易修复等问题,提出一种WSN中载体的自主移动策略。该策略首先基于少量锚节点,结合最大似然估计算法和接收的信号强度指示(RSSI)定位技术实现移动载体自身定位;然后依靠数学模型,根据当前获取的定位信息及目标节点坐标,完成下一步目标节点的选取和前进角度的修正,以最终实现移动载体的自主移动。仿真结果表明,该策略能够确保载体沿较短路径,在较短时间内到达目的地;且传感器节点密度越大,该策略成功率越高,分别对规模为130、180、300的无线传感器网络进行了仿真,成功率高达96.7%。     

无线传感网络节能跨层调度算法

由于无线传感网络中节点能够携带能量的有限,且能量补充复杂,所以如何高效利用无线节点的能量是无线网络面临的首要挑战。为解决上述问题,通过分析无线传感网络的特点和其能量损耗模型,提出了一种高效节能的跨层调度算法,仿真结果表明,算法能够很好的节约能量,同时降低数据传输延迟,最大化无线传感网络的生存时间。     

传感器节点相互协作的广播认证

针对无线传感器网络（WSN）中基于数字签名的公钥加密体制的广播认证需要耗费大量的能量,以及传感器节点资源有限的问题,为了减少传感器节点的能量耗费和加快传感器节点的认证,提出一种传感器节点相互协作的广播认证方案。首先,用户向无线传感器网络的组网络广播其签名信息,但不广播签名信息中点的纵坐标;然后,组网络中的高能量节点依据点的横坐标和椭圆曲线方程计算得出纵坐标,并将其广播给组内的一般节点,同时利用vBNN-IBS数字签名对用户广播的签名信息进行认证,并转播有效的签名信息;最后,组网络内的一般节点收到纵坐标后,利用椭圆曲线方程验证其有效性和正确性,同时执行和高能节点相同的签名认证过程,并转播有效的签名信息。此外,该方案通过整合立即撤销和自动撤销以最大限度地减小授权撤销列表（ARL）的长度。仿真实验表明,当认证节点收到来自邻居节点的数据包达到一定数目时,该方案的能量耗费和认证总时间比利用WSN中传感器节点间的相互协作来加速vBNN-IBS的签名方案分别减少了41%和66%。     

关于多跳链路负载均衡的拓扑控制算法

拓扑结构是无线传感网络(WSN)的基础,通过对网络拓扑结构的控制,可使网络资源得到合理高效的利用.本文在经典邻近图算法的基础上,考虑到链路通信能耗最小化和均衡性的问题,提出一种新的基于本地信息的公平选择机制.通过分析多跳链路的结构特点,得出节点间相互选择的权值参数,并将节点的初始能量和剩余能量计入权值,使节点选择的数据链路传输节点是自己的逻辑邻节点.对比K-邻近图算法,实验结果显示,本文算法可使网络能量消耗更加均衡,能够延长网络生存周期.     

WSN-UAV基于FPGA的异步带优先级数据转发轮询控制系统

在林、农作物监测作业中,可通过散布无线传感器节点形成的自组织WSN收集作物环境信息。将UAV应用于分簇式WSN作为移动的数据收集节点sink时,UAV不仅需要转发各簇首节点的信息,还需转发自带传感器检测到的重要信息。为了保证UAV传感器检测信息及时转发,并进一步降低簇首节点能耗,延长WSN网络寿命,提出异步带优先级的数据转发轮询控制系统方案,应用马尔可夫链和概率母函数进行建模以分析系统性能。用自带异步读写FIFO功能的FPGA作为主控器件,基于FPGA设计该轮询系统硬件电路结构,验证了该轮询控制系统的可行性和高效性。实验结果表明,该方案能保证UAV及时转发重要数据,缩短服务延迟,提高WSN能耗效率,优化系统性能。