无线传感器网络LEACH协议性能分析

LEACH协议是专门应用于无线传感器网络的层次路由协议,在无线传感器网络路由协议中占有重要地位。本文采用理论分析与仿真实验相结合的方法,对LEACH协议的性能进行了深入研究,指出了LEACH协议路由算法的不足,明确了进一步对LEACH协议进行改进的方向。     

工业监控中无线传感器网络路由算法的研究

根据工业无线传感器网络对实时性、稳定性和可靠性的要求,对目前广泛应用的LEACH路由协议进行改进,提出一种基于Dijkstra的最短路径路由算法,具有较好的可扩展性并且容易实现.算法改变了LEACH协议的随机簇首选择机制,选用能量高、处理能力强的异构节点作为固定的簇首节点;另外,本算法将LEACH协议中的簇首节点与汇聚节点直接通信改进成多跳传输,多跳传输的最短路径由Dijkstra算法获取.仿真表明,根据该算法,源节点和汇聚节点间的传输时延能够满足工业应用的要求.     

基于LEACH协议节能路由算法的研究与优化

针对LEACH(Low-Energy Adaptive Clustering Hierarchy)协议在分簇算法中存在的未考虑节点的剩余能量,簇头节点分布位置不合理等缺陷,提出基于LEACH协议的节能路由改进算法。在原有协议的基础上,优化了成簇的条件,充分考虑了剩余能量与相对位置,使得无线传感器网络的寿命得到进一步延长。仿真实验结果表明改进后的算法有效降低了网络能耗,提高了无线传感器网络的性能。     

三维固定分簇异构传感网络路由协议

基于高楼三维空间中家居监测的应用背景,提出了一种三维空间中LEACH路由协议的改进算法:三维固定分簇异构传感网络路由协议(3D-FHSR).在3D-FHSR中,使用了异构网络的方式让部分能量充裕的节点固定充当簇头节点,并且事先划分好簇的区域范围,这样减少了簇头选举时的能量消耗,同时增加了整个网络的能量.3D-FHSR还改进了LEACH协议的通信模式,减少簇间长距离通信的次数.仿真结果表明,3D-FHSR协议比LEACH协议更能延长网络的生命周期.     

三维空间中LEACH协议的改进算法

由于传感器节点的能量有限,因此能量效率是无线传感器网络中路由协议设计的一个重要考虑方面.基于高楼三维空间中家居监测的应用背景,提出了一种三维空间中LEACH协议的改进算法--三维分簇传感网络路由协议(3D-CSR).3D-CSR采用考虑节点剩余能量因素的簇头选举阈值计算方法,并使用了合适的通信模式,达到节省网络能量消耗的目的.仿真结果表明,在不同的网络环境中,3D-CSR协议均比LEACH协议更加节省能量.     

用于多集装箱监测LEACH协议的改进与仿真研究

针对基于无线传感器网络的多集装箱监测应用中存在的能量有限问题,提出了一种基于LEACH分层路由协议的低功耗监测算法,并对传统LEACH协议进行了更符合该应用要求的改进,最后以监测网络生存周期和低能量监测器生存时间为指标进行了仿真对比.仿真结果表明,改进后的协议有效地提高了监测网络能量消耗均衡度,延长了网络生存周期.     

无线传感器网络中LEACH路由算法的研究与改进

如何有效地降低节点的能耗,延长网络的生命周期,一直是无线传感器网络路由协议的研究重点.该文分析了传统的LEACH协议并总结了当前一些典型基于LEACH思想的路由改进算法,针对产生簇头个数的随机性,通过考虑节点的剩余能量、离基站的距离及曾经当选过簇头的次数等因素,提出了一种基于时间的改进算法.最后通过NS2对改进后的算法进行仿真,仿真实验结果表明,改进后的算法能较好地均衡网络中节点的能耗,有效地延长了整个网络的生命周期.     

一种基于LEAC日协议的分簇路由算法

低能自适应聚类路由协议(LEACH协议)是为无线传感器网络设计的一种低功耗自适应分层路由协议,具有延长网络生命时间的作用.为了均衡无线传感器网络节点的能耗,延长整个网络的生命周期,通过对LEACH协议的研究,对簇首的选取和簇首与Sink的通信机制进行优化,提出了一种改进的LEACH协议的分簇路由算法.通过Madab仿真实验证明,改进后的LEACH算法在网络生命周期和网络能量消耗等方面比LEACH算法有较大的提高.     

无线传感器网络LEACH算法的改进与仿真

LEACH(low energy adaptive clustering hierarchy)是无线传感器网络层次型拓扑控制中最重要和最具代表性的算法之一。分析了LEACH协议的工作原理,并针对其在簇头选择上存在的不足,提出改进:考虑节点的能量和位置状况,通过引入能量、密度和距离调节参数来修正簇头当选阈值,从而选择出综合性能更为优越的节点担任簇首。仿真实验结果显示,改进后的算法在降低能耗、延长网络生存时间以及保证监测覆盖度等方面比LEACH具有更加优良的性能。     

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。     

基于NS2的无线传感器网络LEACH协议的改进与仿真

针对LEACH协议中簇首分布不均匀、簇首与基站之间只能采用单跳路径的缺点,通过对经典分簇路由协议LEACH的分析,采取改变簇首产生方式和簇首与基站之间的通信方式的方法 ,缩短了簇首的建立时间和通信距离,均衡了节点的能耗。仿真结果表明,该算法能有效地降低无线传感器网络节点的能量消耗,延长网络存活时间,提高传统LEACH算法的性能。     

跨层多跳的LEACH路由协议研究

聚类算法是无线传感器网络中减少能量消耗的一种很重要的方法,它能够增强网络的扩展性和延长网络的生存时间。LEACH协议是无线传感器网络中被广泛应用的聚类协议,但它存在负载不均衡的缺陷。在原有协议的基础上提出了一种改进的通信协议：跨层多跳的LEACH路由协议（CM-LEACH）,通过跨层多跳的方式减少了节点能量的消耗。仿真实验结果表明,新协议能够使聚类间的负载更加均衡,减少节点的过早死亡,延长整个网络的寿命。     

LEACH协议的簇头多跳算法的研究

随着传感器技术、微机电系统、现代网络和无线通信等技术的快速发展,低功耗成为无线传感网络中关键性的问题,通过研究无线传感器网络的分簇式路由协议,分析了LEACH协议的不足并提出自己的改进思路(LEACH-ME协议)。仿真结果显示改进后的LEACH算法在性能上有所提高。     

无线传感器网络LEACH路由协议改进算法

路由协议是无线传感器网络网络层的核心技术,而路由协议中的路由算法却起着至关重要的作用。文章在LEACH协议基础上,提出了一种改进的LPEA路由算法。经过仿真分析,LPEA路由算法与LEACH算法相比,能进一步降低网络能量消耗,延长了网络生存周期。验证了该协议算法具有一定的可行性和有效性。     

传感器网络LEACH协议在OPNET下的建模和仿真研究

能量有效性是无线传感器网络路由协议设计的重要目标。以典型的层次化路由协议LEACH为研究对象,利用OPNET对其进行建模,在OPNET虚拟无线环境下建立了LEACH协议的仿真平台,仿真了LEACH协议的实际运行情况,并以网络生命周期、节点能耗为指标得出LEACH协议能量有效性的结论。     

基于改进ACO的WSN感知数据传输策略研究

无线传感器网络(WSN)能够利用传感器节点快速准确地获取物理世界的信息从而作为物联网的感知层在监控领域得到了广泛的应用,而能量利用率是能量受限无线传感器网络的一个关键属性,直接影响网络的生命周期.经典的分层路由LEACH(及其变种)算法是无线传感器网络中最常见的节能路由协议.该文提出了一种改进的LEACH算法,由sin...     

改进的WSN节能分簇多跳路由算法

LEACH算法是WSN中典型的单跳分簇路由算法,本文针对LEACH算法的缺点,提出了一种改进的节能分簇多跳路由算法.该算法采用层次分析法确定节点度数、节点间的通信距离、节点剩余能量和节点距基站的距离这四个因素的权值系数,在簇首选举中引入这四个因素,每一轮的簇首选举结束后,利用遗传算法寻找出一条遍历所有簇首节点和基站的最优路径,该算法实现了簇首以多跳通信方式向基站传输数据的功能.仿真结果表明,该算法在网络能耗、生存周期和能量均衡性方面均优于CECA、LEACH-GA和LEACH算法,达到了能量均衡和延长了网络生存周期的目的.     

基于混合量子进化算法的高效节能无线传感器网络路由算法

在无线传感器网络中,层次型路由算法能减少节点能量消耗和延长网络生存周期.因此在LEACH算法和PEGASIS算法的基础上,提出了一种基于混合量子进化算法的高效节能的无线传感器网络路由算法HERA.该算法中把网络分为多个簇,每个簇中的节点连接成为一条多跳通讯链路,并使用混合量子进化算法来得到最优的分簇组链方式,以减少链路...     

面向智慧农业的无线传感器路由协议和节点定位算法研究

随着人类社会的的进步,物联网技术,云计算,区块链,大数据等先进的技术给人类社会的各个方面带来了翻天复地的改变,为了实现农业生产状态的智慧化,无人化管理,基于无线传感器网络技术的农业无线监控系统研究将从无线监控系统的路由协议算法和节点定位算法两方面进行探讨研究。在路由协议算法方面提出了基于划分四边形网格分簇的拓扑控制算法,并从网络拓扑结构,节点死亡、能量消耗三方面和LEACH算法进行对比,从仿真结果可以看出,基于划分四边形网络分簇的算法比LEACH算法性能更优。节点定位算法方面提出基于临时锚节点逐步定位算法,对节点定位算法从不同节点的邻居节点图和节点误差两方面做对比,仿真对比的结果表明农田面积为1000m*1000m,锚节点为50,传感器的数量为200时,网络连通性最大,节点定位误差最小,构建的无线监控系统适合于农田,温室大棚等农业应用。     

基于非均匀分簇的无线传感器网络路由协议设计与研究

针对目前均匀分簇路由协议中存在的簇间能耗不均衡问题和簇首选择的不合理等问题,提出改进方案,形成一个新的无线传感器网络非均匀分簇路由协议UCRP,这个协议充分考虑传感器节点的剩余能量,且基于剩余能量优先选择簇首．并改进LEACH路由协议中单跳通信消耗能量大的缺点。在NS2仿真平台上对协议进行仿真实验,将UCRP算法与原LEACH协议进行比较．结果表明。UCRP算法能很好地均衡网络耗能,并延长网络的生存时间。