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相似文献
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1.
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。  相似文献   

2.
提出一个分布的、与节点位置无关的无线传感器网络覆盖控制算法(a Location Independent Coverage Control Algo-rithm for Wireless Sensor Networks,LICA).LICA采用基于节点分层成簇的思想,节点与邻居交换信息,并通过节点距离与覆盖模型找出覆盖节点.在保证覆盖性能的前提下,关闭覆盖节点的通信设备.仿真实验结果表明,LICA算法不仅可以提供高质量的覆盖性能,而且具有良好的节能性能.特别适合低成本、资源缺乏、工作在恶劣环境中的分布式无线传感器网络.  相似文献   

3.
传感器网络中基于虚拟坐标的节点调度方案   总被引:2,自引:0,他引:2  
首先,建立了极大相似分布模型;其次,引入节点的虚拟坐标的概念,用来替代节点实际的位置坐标.在此基础上,提出了一种分布式的、与节点位置无关的节点调度方案.方案由一个覆盖算法和一个连通算法组成,方案中的覆盖算法利用虚拟坐标信息进行分组.在不需要节点位置信息的条件下,使各个分组内的传感器节点较为均匀地分布在目标区域.该方案不仅解决了任意分组中的节点充分覆盖目标区域的问题,而且保证了网络的连通.仿真实验表明,该节点调度方案在覆盖率、维持分组连通时额外加入到分组内的节点个数以及网络生存时间等性能上均优于与节点位置无关的节点随机调度协议.  相似文献   

4.
如何保证在覆盖足够的监测区域的同时延长网络的寿命是无线传感器网络所面临的最重要问题之一,广泛采用的策略是选出工作节点以满足应用期望的服务质量(即覆盖率),同时关闭其他冗余节点·分析了随机部署网络在已知监测区域大小和节点感知范围情况下,无需节点位置信息,应用期望的服务质量与所需的工作节点数量之间的数学关系·在此基础上提出了一种高效节能、与位置无关的传感器网络服务质量协议(ELIQoS),协议根据节点能量大小,选取最少的工作节点满足应用期望的服务质量·实验结果表明,ELIQoS协议不仅可以有效地提供满足应用期望的服务质量,而且可以减少能量消耗,实现能耗负载均衡·  相似文献   

5.
在无线传感器网络中,基于对等节点的数据分发和发现技术是一项关键的工作和研究问题。现有的研究技术和协议设计多数依赖于节点的位置信息,但是在传感器网络中节点获取位置信息需要精确的定位算法和大量的计算、通信开销。为满足在没有位置信息的情况下,节点依然能够有效地进行数据分发和发现工作,本文提出了C-cast协议。C-cast协议不仅不依赖于精确的物理位置信息和大功耗的定位服务,而且节点不需要存储维护太多的全局拓扑信息。本文证明了在稠密网络的理想模型下,C-cast协议能够达到100%的数据查询成功率;在随机模型下,通过选择跳步距离适当的两个信标节点,C-cast协议能够达到80%以上的实际数据查询成功率。本文测试了C-cast协议的三种性能,包括数据查询成功率、存储代价和负载均衡。测试结果显示C-cast协议达到甚至超过基于位置信息的协议性能。  相似文献   

6.
家庭自动化无线传感器/执行器网络路由协议的设计   总被引:2,自引:0,他引:2  
家庭自动化无线传感器/执行器网络有着自己的特点,如节点间供电能力、计算能力、移动性具有显著 差异,本文在分析这些差异的基础上提出一种基于地理位置的按需路由协议.该路由协议利用静态节点位置限定路 由请求包,并且利用静态邻居节点作为辅助节点完成动态节点的路由发现,避免了对移动节点定位技术的依赖性. 利用NS2 比较了该路由协议和AODV 路由协议的性能.仿真结果显示本文的路由协议能降低路由开销从而提高稳 定性.  相似文献   

7.
一种Ad Hoc网络中安全的网格路由协议   总被引:1,自引:0,他引:1  
陈晶  崔国华  杨木祥  粟栗 《计算机学报》2006,29(9):1648-1656
在大而密集的移动Ad Hoc网络环境下,基于位置的路由协议使用位置信息进行报文的转发,在性能方面明显优于基于拓扑图的路由协议.现在虽然研究Ad Hoc中安全路由协议的文章很多,但是却很少有人考虑到基于位置的路由协议的安全性.该文在网格定位服务(Grid Location Service,GLS)的基础上,提出了安全的网格路由协议(Secure Grid Routing Protocol,SGRP).SGRP补充了TESLA方案,添加了新节点加入网络的认证过程,以适应Ad Hoc网络高移动性和高灵活性的特点,从而可以有效地抵御外部节点的攻击.为了清晰表述SGRP处理报文的流程,文章使用形式语言自动机进行描述,并对其中关键的认证过程做了形式化分析.SGRP还提出了一种信誉系统,使得节点可以通过综合的信誉信息,限制内部背叛节点的恶意行为.最后的仿真结果显示,当有中断攻击节点存在的情况下,SGRP有效地孤立了攻击节点,性能上优于GLS.  相似文献   

8.
刘潇  张锦  王星  段俊 《计算机应用研究》2010,27(4):1407-1409
为了提高节点能量的利用率,延长网络寿命,提出了一种节能的自调节圆周覆盖协议(SCCP)。协议基本思想是,基于圆周覆盖算法,在保证网络覆盖的前提下,通过休眠冗余节点提高网络生存时间。模拟实验结果表明,SCCP在覆盖率性能方面与圆周覆盖算法类似,但能有效节约节点能量,延长网络生存时间。  相似文献   

9.
章忠宪  徐恪 《计算机应用》2008,28(3):568-571
在移动Ad Hoc网络环境下,基于位置的路由协议使用位置信息进行报文的转发,在性能方面明显优于基于拓扑图的路由协议。现在虽然研究Ad Hoc中安全路由协议的很多,但是却很少考虑到基于位置的路由协议的安全性。在网格定位服务(GLS)的基础上,提出了安全的新协议。新协议补充了TESLA方案,添加了新节点加入网络的认证过程,以适应Ad Hoc 网络高移动性和高灵活性的特点,从而可以有效地抵御外部节点的攻击。最后的仿真结果显示,当有中断攻击节点存在的情况下,新协议有效地孤立了攻击节点,性能上优于GLS。  相似文献   

10.
基于有效传输的能量敏感的路由协议   总被引:1,自引:0,他引:1  
能量敏感是传感器网络设计中的一个基本要求,现有的基于位置的路由协议都没有考虑下一跳节点与源节点的距离,使得传输效率不高。本文通过引入有效传输(ET)概念保证每个前向节点比其前驱节点不仅更加靠近目标节点,而且更加远离源节点,提出一种基于ET的能量敏感的路由协议。仿真结果表明这种路由协议与其它一些协议比较起来,可以提供较低的能量消耗。  相似文献   

11.
Wireless sensor networks (WSNs) have been widely studied and usefully employed in many applications such as monitoring environments and embedded systems. WSNs consist of many nodes spread randomly over a wide area; therefore, the sensing regions of different nodes may overlap partially. This is called the “sensing coverage problem”. In this paper, we define a maximum sensing coverage region (MSCR) problem and present a novel gossip-based sensing-coverage-aware algorithm to solve the problem. In the algorithm, sensor nodes gossip with their neighbors about their sensing coverage region. In this way, nodes decide locally to forward packets (as an active node) or to disregard packets (as a sleeping or redundant node). Being sensing-coverage-aware, the redundant node can cut back on its activities whenever its sensing region is k-covered by enough neighbors. With the distributed and low-overhead traffic benefits of gossip, we spread energy consumption to different sensor nodes, achieve maximum sensing coverage with minimal energy consumption in each individual sensor node, and prolong the whole network lifetime. We apply our algorithm to improve LEACH, a clustering routing protocol for WSNs, and develop a simulation to evaluate the performance of the algorithm.  相似文献   

12.
一种能耗均衡的无线传感器网络覆盖协议   总被引:1,自引:1,他引:0       下载免费PDF全文
在随机部署的无线传感器网络中,现有的节点调度算法不能同时保证工作节点均匀分布,使网络能耗不均衡.针对该问题,提出一种分布式、能耗均衡、与节点位置无关的无线传感器网络覆盖协议(EBLCP).EBLCP在虚拟坐标的基础上建立临时集,节点只需与邻居中少量节点通信,比较这些节点的剩余能量从而竞选工作节点.实验结果表明,与NSV...  相似文献   

13.
Expanding Ring Search (ERS) is a prominent technique used for information discovery in multi-hop networks where the initiator of the search is unaware of any of the γγ locations of the target information. ERS reduces the overhead of the search by successively searching for a larger number of hops starting from the location of search initiator. Even though ERS reduces the overhead of the search compared to flooding, it still incurs a very high cost which makes it unsuitable especially for energy constrained networks like Wireless Sensor Networks (WSNs). Moreover, the cost of search (number of transmitted bytes) using ERS increases with node density, which limits its scalability in densely deployed WSNs. In this paper, we apply the principles of area coverage to ERS and propose a new protocol called Coverage based Expanding Ring Search (CERS) for energy efficient and scalable search in WSNs. CERS is configurable in terms of energy–latency trade-off which enables it applicable to varied application scenarios. The basic principle of CERS is to route the search packet along a set of ring based trajectories that minimizes the number of messages transmitted to find the target information. The transmissions are performed such that only a subset of total sensor nodes transmit the search packet to cover the entire terrain area while others listen. We believe that query resolution based on the principles of area coverage provides a new dimension for conquering the scale of dense WSNs. We compare CERS with existing query resolution techniques for unknown target location such as ERS, Random walk search, and Gossip search. We prove by both analysis and simulation that CERS is highly scalable, the cost of search is independent of node density, the energy consumed is much lower than that of the existing search techniques, and CERS always finds the nearest replica of the target information under high node density.  相似文献   

14.
针对无线传感器网络(WSNs)的热点区域问题所导致的节点能量异构、能量空洞等问题,对网络进行重新部署以满足区域覆盖的要求。建立WSNs能量异构节点区域覆盖优化模型,以网络覆盖率为目标函数,节点位置作为决策变量,采用差分进化算法优化该目标,同时获得各节点的最佳位置。仿真实验表明:该模型能充分调度各节点的剩余能量,对热区问题导致的能量空洞进行重新部署,该策略能够延长网络的生命周期,提高网络的可靠性。  相似文献   

15.
无线传感器网络是当前国际上备受关注的前沿热点研究领域。由于无线传感节点的计算能力、存储能力、通信能力和携带能量都十分有限,因此对网络协议提出了更高的要求。本文在基于CC2420射频芯片设计的GAINZ无线传感节点上,设计并实现了基于TinyOS系统的IEEE802.15.4规范物理层协议TPHY(TinyOS-PHY),提供了无线分组收发、信道能量检测、链路质量指示、空闲信道评估、信道频率选择、激活和休眠射频收发器的功能。测试结果表明基于该方案设计实现的物理层具有误码率低、抗干扰性强、可靠性高和耗能少的优点。  相似文献   

16.
为了进一步实现无线传感器网络生命周期的最大化,针对网络中能量均匀且均衡覆盖问题展开研究,提出覆盖率均衡区域覆盖算法BRACA( Balanced Rate Area Coverage Algorithm)。该算法引入覆盖率均衡思想,将各传感器节点对目标区域覆盖率的均衡性与节点剩余能量的均衡性作为筛选因子,且通过调节传感器节点的剩余能量与其平均覆盖率的比例关系,筛选出最大不相关且代价最小的网络覆盖子集,以尽可能少的节点实现对区域的覆盖。经对比实验验证,算法BRACA具有更高的计算效率,所生成的ε-覆盖子集,以更少且更均衡的能量消耗,保证了网络覆盖率≥90%,有效地延长了网络生命周期。  相似文献   

17.
一种多目标的覆盖优化策略在WSNs中的应用   总被引:1,自引:0,他引:1  
陈树  钱成 《传感器与微系统》2014,33(10):151-154
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.  相似文献   

18.
现有的传感器网络拓扑协议未全面考虑节点位置、剩余能量等因素影响,算法的稳定性、能量有效性不足。提出一种分布式高效节能自适应传感器网络聚类协议(DEAC)。该协议通过增加等比能量约束项,利用节点的剩余能量信息,改变候选类首的选择概率,再基于邻居节点候选类首的信息,选择合适的类首。实验结果表明:与LEACH,HEED等拓扑协议相比,DEAC可有效减少网络总能耗、平均网络各节点的能量消耗、延长网络的生存时间,性能超过LEACH,HEED等聚类协议。  相似文献   

19.
无线传感器网络(WSNs)节点散布情况对其工作性能有着很大的影响,所以设计了通信定位平台用于远程监控节点的位置和覆盖质量.WSNs由基于北斗二代(BD2)定位模块、nRF905射频收发器和C8051F310单片机的无线传感器节点组成,网关节点采用询问的方式收集各传感器节点的位置信息,并最终通过北斗一代(BD1)通信卫星传递给远程数据监控中心.系统硬件设备简单,能够被广泛应用于各种远程WSNs的位置监控.  相似文献   

20.
Limited energy supply (battery-powered) is a crucial problem in wireless sensor networks (WSNs). Sensor node placement schemes and routing protocols are mostly proposed to address this problem. In this paper, we first present how to place sensor nodes by use of a minimal number of them to maximize the coverage area when the communication radius of the sensor node is different from the sensing radius, which results in the application of regular topology to WSNs deployment. With nodes placed at an equal distance and equipped with an equal power supply, the problem of unbalanced energy consumption in 2-D regular topologies becomes more severe and much more difficult to tackle than that in 1-D chains, though the latter is known as an already quite hard problem. We address this problem and propose an adaptive data collection scheme by employing different communication radii for nodes in different locations to balance the energy consumption in WSNs. In order to achieve the ultimate goal of maximizing network lifetime in grid-based WSNs, we give a mathematical formulation, which shows the problem of maximizing network lifetime is a nonlinear programming problem and NP-hard even in the 1-D case. We discuss several heuristic solutions and show that the halving shift data collection scheme is the best solution among them. We also generalize the maximizing network lifetime problem to the randomly-deployed WSNs, which shows the significance of our mathematical formulation for this crucial problem in WSNs.  相似文献   

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