无线传感器网络的路由算法研究

无线传感器网络能够实时监测和采集网络分布区域内的各种监测对象信息,有着广泛的应用前景.设计有效的路由算法来提高通信连接性、降低能量损耗、延长网络的生命周期成为无线传感器网络的核心问题.本文对无线传感器网络的各种典型路由算法进行分类,分析了各类算法的特点.通过结合各类路由算法的设计特点,提出一种适合于大规模网络的路由算法的设计,但仍需进一步改进和完善.仿真证明了该算法的有效性.     

无线传感器网络路由算法研究

传感器网络是由一组传感器以AdHoc方式构成的有线或无线网络,其目的是协作地感知、采集和处理网络覆盖的地理区域中感知对象的信息,并发布给观察者。本文针对无限传感器网络的路由技术展开研究,主要从平面路由协议和层次化路由协议两个方面对无限路由算法做了介绍和分析。     

无线传感器网络路由算法研究

传感器网络是由一组传感器以Ad Hoc方式构成的有线或无线网络,其目的是协作地感知、采集和处理网络覆盖的地理区域中感知对象的信息,并发布给观察者。本文针对无限传感器网络的路由技术展开研究,主要从平面路由协议和层次化路由协议两个方面对无限路由算法做了介绍和分析。     

无线传感器网络的地理路由算法综述

在无线传感器网络体系结构中,网络层的路由技术至关重要.地理路由算法由于其扩展性方面的优势逐渐成为无线传感器网络中的一个研究热点,近年来提出了很多地理路由算法.根据对现有算法的分析,把地理路由算法、分为三类:基于平面化的地理路由算法、基于特征节点的地理路由算法和基于拓扑特性的地理路由算法.同时,针对具体的算法进行了探讨,分析了各个算法的优劣和性能、特点等.最后总结了该领域当前研究现状,并指出未来的研究策略与发展趋势.     

无线传感器网络簇间路由算法研究

基于簇的无线传感器网络路由协议,是目前国际上研究的重点之一。在目前研究中,往往假设簇首之间可以直接通信,忽略了簇间路由的建立过程。在讨论簇间路由问题域及其形式化描述的基础上,提出了一种簇间路由算法,着重对算法的设计思想和工作过程,包括簇间连通性、簇间路由建立与维护,以及簇间路由链路质量评估等问题进行了分析和论述。算法充分考虑了簇首选举和簇重组对簇间路由建立造成的影响,对动态簇组织协议有很好的支持能力,符合当前基于动态簇的无线传感器网络协议设计方向。     

无线传感器网络中的节能路由算法

针对传感器网络中的节点能源有限的特点,文章在分析LEACH的基础上,提出一种高能效的路由算法。该算法根据各节点剩余能量大小和簇成员数控制簇的形成,使簇头之间通过多跳合作的方式与基站进行通信,从而使网络能量均匀消耗。仿真结果显示,与原LEACH协议相比,改进后的算法提供了更长的网络生存时间。     

无线传感器网络最优路由算法研究

无线传感器网络存在拓扑规模庞大、Mesh组网及传感器结点能量有限和处理能力差的缺点。为提高无线传感器网络路由效率,提出一种简单的全局路由最优算法。该算法根据变量r的不同取值,使算法输出路径不同,进而预防网络拥塞的发生。仿真实验表明,并行近似最短路由算法所耗时间是Dijkstra算法的1/3,该算法既能满足无线传感器路由需求,又能解决无线传感器网络拥塞的问题。     

改进的无线传感器网络路由算法

无线传感器网络(WSNs)节点部署的分散性以及节点本身的资源有限性要求WSNs路由算法必须满足低成本、低功耗的设计原则。对包括Cluster-Tree,AODV,LEACH和RPL在内的多种WSNs路由算法进行了对比分析,并以节点间的传输距离和节点剩余能量为度量单位,采用能量均衡策略对RPL算法进行了改进。在Cooja仿真环境下,构建不同节点数的网络,进行了仿真测试,验证了提出的路由算法能够延长网络的生命周期。     

无线传感器网络中基于蚁群算法的路由算法

提出一种基于蚁群算法的无线传感器网络路由算法。该算法综合网络分簇算法及蚁群算法的优点,考虑节点当前可用能量对路由选择的影响,使选择路由时既能均衡节点的能量消耗,又能利用蚁群算法正反馈的作用实现快速搜寻从簇头节点到汇聚节点的多跳最优路径,通过在簇头节点进行数据汇聚降低路由的开销。仿真结果验证了该算法的可行性和有效性。     

基于蚁群的无线传感器网络路由算法

针对无线传感器节点能量、通信能力及计算能力有限等特点,将蚁群算法应用于无线传感器网络,提出一种改进的蚁群路由算法,考虑了节点的能量、距离、通信半径和传输方向等参数.实验结果表明:该算法有效地减少了网络能量消耗、节点死亡数、路由跳数和数据传输的路径长度,延长了无线传感器网络的寿命,实现无线传感器网络在通信过程中快速、节能的路由。     

一种基于功率控制的WSN分簇路由算法研究

针对无线传感器网络研究领域中能量均衡性难以控制的问题,在LEACH协议的基础上提出了一种功率控制的分簇路由算法(PCRA算法).该算法基于最优连通功率,同时考虑节点的剩余能量、相对距离以及最优的邻居节集合对簇头的选择机制进行优化,从而实现网络稳定成簇和数据传输方式上的优化.通过结合距离、路径损耗和剩余能量等因数,使用权值来选择下一跳节点,实现了簇间通信,有效地避免了分簇协议应用被网络区域大小局限的问题.仿真数据显示,PCRA算法可使全网节点间的冲突区间变少,降低节点之间的竞争强度,进一步提高网络能量的有效性和吞吐量.     

基于Pareto多目标优化的工业传感网路由协议研究

工业传感网通常包含实时性和可靠性在内的多个性能指标,因此需要应用多目标优化方法设计路由算法,以满足性能需求。在收集树协议CTP的基础上进行改进,提出了基于Pareto多目标优化的路由协议TCTP。该协议首先在单跳链路质量评估中,增加单跳节点传输时延性能指标。然后运用Parcto原理通过路由拓扑建立了多路径路由,并基于数据传输的实时性和可靠性指标,选择多路径路由。最后使用有色Petri网对TCTP进行了形式化建模并利用CPN Tools工具进行了实现和验证。与CTP协议相比,TCTP协议不仅在选择传输路径上具有更强的适用性和灵活性,而且满足了工业上实时、可靠等多目标传输性能的需求。     

无线传感器网络低功耗分簇路由算法研究

在基于层次路由算法的基础上,提出一种低功耗的分簇路由算法,采用非均匀分簇的网络结构,有效均衡了近基站簇首节点的能量消耗。固定分簇后优先选择剩余能量较多的节点作为新簇首,并采用簇问转发的方式将数据发送到基站。仿真实验表明,改进算法能有效地延长网络的生命周期。     

煤矿井下无线传感器网络路由算法的研究

为了降低能耗,均衡网络开销,提出了一种高效节能的TSSM算法。该算法规定在网络初始化时进行簇的划分,以后各轮簇内的成员节点将不再发生改变,从而降低了多次生成簇的能量消耗;通过循环选举簇头节点来分散网络的开销;通过划分虚拟单元格以及规定非活动节点休眠,活动节点设定软、硬门限工作的方法,有效降低了网络冗余度;通过簇间多跳将距离网关较远节点的能耗分散到了网络中的其它簇头节点。仿真结果表明,TSSM算法更能有效利用网络资源,均衡节点能源的分配,在一定程度上延长了网络的生命周期。     

无线传感器网络中基于蚁群的簇问路由算法研究

针对HEED算法中簇首与基站通信能鼍消耗过大的问题,在HEED算法的基础上,将蚁群算法与之相结合,提出一种基于蚁群的能量高效簇间路由算法(EIACA算法);该算法综合HEED算法及蚁群算法的优点,考虑节点当前能量对路由选择的影响,实现快速搜寻从簇头节点到汇聚节点的多跳最优路由的同时均衡节点的能量消耗,延长网络的生存时间;仿真结果验证了该算法的可行性和有效性.     

WSN中基于最大最小化的优化路由算法

无线传感器网络(WSN)由能量受限的节点组成,需要设计路由算法优化节点的能耗。文章以最大化网络生存时间为目标,基于最大最小化模型提出了优化路由算法,定义了数据发送矩阵,设计了转发节点选择机制,以避免路由回路;基于节点收发数据的能耗及剩余能量,设计了求解优化路由的数学规划模型,优化了传感器节点的数据发送路径和发送量,均衡了节点的能量消耗。仿真结果表明,该算法能有效地均衡节点的能耗,延长网络生存时间。     

基于梯度和剩余能量的WSN路由算法研究

针对无线传感器网络能量受限的特征,提出一种基于梯度和剩余能量的智能蚁群路由算法,不仅考虑了节点间的梯度因素,而且还考虑了节点的剩余能量,从多角度节能并延长整个网络的使用寿命.在该算法中,若蚂蚁走过的当前路径比以往最佳路径更优,则加强当前路径信息素,并用当前路径取代最佳路径,否则减弱当前路径信息素.仿真结果验证了该算法在平均能量消耗和延迟方面表现出良好的性能.     

易错无线传感器网络中的鲁棒感知路由算法

在易错无线传感器网络(WSN)环境下,提出一种鲁棒感知的路由算法。考虑影响网络鲁棒性的链接错误率、碰撞记录等因素,通过计算最小延迟代价函数实现路由决策。在路由选择时,采用避免潜在干扰和碰撞的方法,减少因退避和重传引起的延迟。仿真结果表明,该算法能减少传输延迟,延长网络生存时间及提高传输可靠性。     

低占空比WSN中能量感知的动态路由算法

低占空比无线传感器网络（low-duty-cycle wireless sensor network,简称LDC-WSN）可部署在人类难以进入的恶劣环境中执行长期的监测和目标跟踪等任务,具有广泛的应用前景.与传统WSN相比,LDC-WSN减少了空闲侦听带来的能量消耗,但端到端的延迟却很大.目前,已有的LDC-WSN路由协议主要关注如何减少端到端延迟,没有充分考虑均衡节点的能量消耗,容易导致数据传输过程中某些节点能量消耗过快而过早死亡.为了解决这个问题,提出了一种基于链路质量和能量感知的路由（energy-aware dynamic routing,简称EADR）算法.每个节点维护一个转发集,转发集中的节点均是链路质量较高的邻居.在进行数据传输时,节点将数据发送给转发集中决策因子高的邻居,而决策因子由转发集中节点的工作/睡眠调度和能量水平来动态决定.仿真实验结果表明,EADR算法能够降低端到端的延迟,提高数据成功发送率,提高网络生命周期.     

无线传感器网络的分布式竞争路由算法

在WSNs体系结构中,路由算法是网络层的关键,分簇技术在路由算法中可提高WSNs的扩展性;提出一种竞争簇头,非均匀分簇和多跳路由相结合的WSNs分布式竞争路由算法(DSA);它的核心是构建一个高效的非均匀分簇算法,通过竞争的方式候选簇头,靠近基站的簇头为簇间的数据转发预留能量,根据节点的剩余能量、簇内和簇间通信代价,每个簇头在邻居簇头集中用贪心法确定中继节点;仿真表明,DSA算法能有效平衡了簇头的能耗、均衡了网络能耗、显著延长网络生存周期.