监测无线传感器网络休眠调度算法

休眠调度设计是无线传感器网络一种重要的通信节能方法。针对监测典型应用,为了实现长时间的监测应用要求,充分利用冗余部署提供的能量资源,提出了一种能量相关的分布式自适应休眠调度算法。算法利用极大独立集构建思想,结合节点层次级别、实时的能量消耗、连通度等信息动态选择连通支配节点集作为网络骨干,使得网络活跃节点数量最小化。仿真试验分析表明,算法能够有效地利用冗余节点提供的能量资源,扩展了网络的生命周期。     

一种无线传感器网络的自适应休眠调度算法

针对数字航道观测场景变化以及传感器节点能量有限的特点,提出一种将无线传感器网络用于数字航道观测时的自适应休眠调度算法.该算法能感知数字航道观测场景的变化,并据此调整节点的状态.仿真结果表明提出的算法与已有的休眠调度算法对比,更加适应观测场景的变化,从而延长网络生命周期.     

无线传感器网络路由协议中休眠调度算法的研究

在分析无线传感器网络节能要求的基础上对无线传感器网络路由协议中使用的休眠调度算法进行了讨论,内容包括各种休眠调度算法的基本实现方法、考虑因素以及涉及到的关键技术.最后指明休眠调度对传感器网络节能的重要性.     

无线传感器网络冗余节点休眠调度算法

提出一种冗余节点休眠调度算法来延长网络生命周期。调度过程中重点考虑两方面问题：一是采取策略防止大量节点同时从工作状态转入休眠状态以防止大量盲区同时产生;二是根据邻居表中节点的工作邻居数量,判定节点是否处于网络边界,对边界节点和内部节点采用不同的调度策略,防止边界收缩。仿真结果表明,算法能有效延长无线传感器网络的生命周期。     

带休眠算法的无线传感器网络MAC协议

由于无线传感器网络中每个传感器节点的能量有限,所以需要有效的MAC协议来保持能量的高效利用。在MAC协议中引入休眠算法是其中一种重要的节能方式。现有的带休眠算法的无线传感器网络MAC协议已有很多种,主要分为2大类:一类是以S-MAC协议为代表的基于休眠/监听排程方案来达到节能目的的MAC协议;另一类是以WiseMAC为代表的基于低功率信道检测方案的MAC协议。对现有的主要几种有代表性的带休眠算法的无线传感器网络MAC协议进行了描述,分析了它们各自的优缺点,并进行了对比和总结。     

一种基于休眠调度策略的无线传感网络分簇协议

文中设计了一种基于休眠调度策略的无线传感网络分簇协议.该协议计算出簇首最佳比例和网络瞬时剩余能量,采用固定簇首数目与剩余能量估计的方法对网络进行分簇,在成簇后的数据传送阶段采用蚁群算法计算出节点的唤醒概率,最后通过仿真实验与LEACH、SEP协议进行了比较.实验结果表明:该协议在对目标保持较好探测效果的前提下能更均匀的消耗网络的能量,从而延长网络的生命周期.     

无线传感器网络中终端节点的休眠算法

针对无线传感器网络中节点能量有限等特点,提高能量利用效率和延长网络寿命是无线传感器网络设计的目标。由于终端节点只负责数据采集,不需要转发其它节点的数据,因此可以减少终端节点的空闲侦听时间,从而进入休眠状态。仿真结果验证了所提方案的能量消耗低于传统非休眠方案的能量消耗,该休眠算法能有效延长网络的生存时间。     

基于无线传感器网络的业务流调度算法

实时性要求是无线传感器网络调度算法性能评价的重要内容。对于实时性要求很高的应用场合,调度算法的首要标准是降低数据包的传输时延。针对无线传感器网络的业务流调度问题,结合传统的加权循环调度算法WRR,着眼于解决无线传感器网络中业务流突发引起的时延性能下降问题,提出了新的调度算法-WSWRR。新算法合理分配传感器节点的数据感知和传输时间,使节点在不需要工作时转入低功耗的休眠模式,且能在满足应用要求服务质量的前提下,高效利用节点能量,延长整个传感器网络的生命周期。通过仿真实验,验证了新算法在调度突发数据包时性能得到了很好的改善,且没有增加网络的整体能耗,证明了WSWRR算法的有效性。     

无线传感器网络SoC休眠唤醒机制的设计实现

在网络节点SoC中常用的低功耗策略是提供休眠唤醒支持.首先分析了电路功耗产生机理的基础上,采用关闭时钟和关闭电源的两种不同的休眠工作模式及为实现它们的双电源供应结构,讨论了其中的支持休眠唤醒机制的供电模块设计、数据保持和隔离设计和MAC时钟恢复问题,最后利用可配置的协处理器和双振荡器设计以实现缩短唤醒时间.     

一种基于多权值优化的无线传感网分簇算法的研究

在无线传感网(WSN)中,网络的拓扑结构影响传感器节点的负载平衡,关系网络的容量与生存周期,而分簇结构是一种有效的拓扑控制方式。该文着眼于无线传感网络的拓扑结构,提出基于多权值的分簇算法MWBC(Multi-WeightBasedClustering),在初期通过节点间的信息交互,获得较多的局部网络信息,如:节点的度、当前能量值、发射功率、链路质量、相对位置等,在此基础上根据不同的网络应用背景作出不同的分簇决策,并预设簇的最大规模以利于接入协议的资源管理与分配。仿真结果表明,与具有代表性的分簇算法LEACH与HEED相比,在分簇的合理性上有较大的优势。     

Energy Efficient Non-uniform Clustering Division Scheme in Wireless Sensor Networks

Wireless sensor networks can be used to monitor the interested region by multi-hop communication. Since sensor nodes are equipped with energy-limited batteries, energy conservation in such networks is of paramount importance in order to prolong the network lifetime. In this paper, considering the constrained radio range of node, we propose an energy efficient clustering division scheme from the viewpoint of energy consumption. The difference between our scheme and previous schemes is that ours is a non-uniform clustering hierarchy. With the algorithm that is proposed by this paper, we can divide the cluster into multiple non-uniform concentric rings and obtain the optimal thickness of each ring. Motivated by the derived results, every sensor node can adjust its radio range for transmission. Our extensive simulation results indicate that the proposed non-uniform clustering division scheme outperforms the conventional uniform clustering division schemes in terms of energy consumption and lifetime. The future research that should be explored is also discussed finally.

无线传感器网络中覆盖问题的研究

简要介绍了无线传感器网络体系结构、特点和应用领域.针对无线传感器网络节点覆盖问题进行了研究,提出了基于最短路径的覆盖算法,并给出了仿真结果.     

无线传感器网络部署及其覆盖问题研究

无线传感器网络是近几年发展起来的一种新兴技术,在条件恶劣和无人坚守的环境监测和事件跟踪中显示了很大的应用价值。节点部署是无线传感器网络工作的基础,对网络的运行情况和寿命有很大的影响。部署问题涉及覆盖、连接和节约能量消耗3个方面。该文重点讨论了网络部署中的覆盖问题,综述了现有的研究成果,总结了今后的热点研究方向,为以后的研究奠定了基础。     

基于节点休眠的水下无线传感器网络覆盖保持分簇算法

为有效延长水下无线传感器网络的生命周期、保持网络覆盖率,该文提出一种基于节点休眠的覆盖保持分簇算法。首先计算网络节点的覆盖冗余度,并对覆盖冗余度高的节点执行休眠策略,然后以网络覆盖率及节点能耗均衡性为目标,采用多目标算法进行求解,再利用TOPSIS法从非支配解集中选出较优解,当有节点死亡时,通过唤醒策略保持网络覆盖率。仿真结果表明,与目前较好的网络规划算法相比,该文算法能够更好地降低网络能耗,延长网络生命周期并保持网络对环境的覆盖率。     

能量分簇传感器网络距离误差校正MDS-MAP定位算法

经典MDS-MAP算法在无线传感器网络定位中存在误差较大及计算量随网络规模增大而急剧增加的缺点。该文设计了基于自身和邻居节点剩余能量大小的成簇方法,形成的簇具有适当节点连接度和簇大小,降低了下一步定位算法的计算量和误差。然后对于仅有连通信息的簇内节点,利用时间差测距方法获得簇首与其他单跳节点间距离。提出多跳节点间距离误差校正算法,利用相邻节点的几何关系及节点连接度信息,获得簇内多跳间隔节点距离。采用多维标度技术计算各簇内节点相对坐标,融合簇间坐标并通过锚节点转换为绝对坐标,最终实现节点的定位。所提方法通过能量分簇及多跳间隔节点加权几何距离校正算法,相对于经典多维标度算法定位提供更准确的节点间距离信息,能够在进一步提高定位精度的基础上降低无线传感器网络定位功耗。     

一种基于网络密度分簇的移动信标辅助定位方法

现有移动信标辅助定位算法未充分利用网络节点分布信息,存在移动路径过长及信标利用率较低等问题。该文把网络节点分簇、增量定位与移动信标辅助相结合,提出了一种基于网络密度分簇的移动信标辅助定位算法(MBL(ndc))。该算法选择核心密度较大的节点作簇头,采用基于密度可达性的分簇机制把整个网络划分为多个簇内密度相等的簇,并联合使用基于遗传算法的簇头全局路径规划和基于正六边形的簇内局部路径规划方法,得到信标的优化移动路径。当簇头及附近节点完成定位后,升级为信标,采用增量定位方式参与网络其它节点的定位。仿真结果表明,该算法定位精度与基于HILBERT路径的移动信标辅助定位算法相当,而路径长度不到后者的50％。     

无线传感器网络中基于自适应定时器策略的分簇算法

提出了一种适用于无线传感器网络的基于自适应定时器策略的分簇算法,该算法通过自适应调整节点的等待时间来保证较多电池能量的节点有更大的机会成为簇首.理论分析表明该算法不仅实现了系统的动态负载均衡,并且能够通过参数的设置确保簇首的均匀分布.仿真结果显示该算法有效地延长了系统生命,提高了网络的能耗效率.     

无线传感器网络边界节点识别研究进展综述

边界节点的识别是无线传感器网络研究中的一个基本问题,是识别覆盖空洞的关键,也是优化网络覆盖的基础和数据可靠传输的保障.在综述边界节点识别算法的基础上,提出了基于节点可用信息和技术策略的算法分类方法,在归纳各类算法技术特点的基础上对比分析了不同算法的优点及存在的问题,并对未来的研究方向进行了总结与展望.     

无线传感器网络基于多元簇首的分簇数据收集算法

为了提高数据收集可靠性和延长网络生命周期,该文提出基于多元簇首的分簇数据收集算法。算法将网络划分为大小相等的栅格,由每个栅格中的节点各自构成一个簇,根据节点失效概率从每个栅格中选出多个簇首,并由同一栅格中的多个簇首协作完成栅格中节点的数据收集任务。此外,算法还采取了一些降低能量开销的措施。仿真实验结果表明,与现有相关算法相比,该算法具有较高的数据收集可靠性,并能够显著延长网络生命周期。