粒子群优化算法实现的WSN路由协议的可靠性验证

针对无线传感器网络(Wireless Sensor Network,WSN)中传感器节点能量的有限性,通过改进WSN路由协议来降低整个网络的能耗,从而提高其生命周期。主要分析粒子群优化算法实现的WSN低能耗路由协议(PSO-LP)与经典LEACH协议和基于粒子群算法的LEACH协议LEACH-PSO相比的优越性,并通过MATLAB仿真实验从生命周期、网络剩余总能量、簇头节点分布等方面验证了PSO-LP协议使传感器节点的能量利用率达到最大化,显示了PSO-LP算法在均衡网络能耗方面的有效性。     

基于新分簇路由算法的温室监控网络节能研究

针对设施农业发展需求,根据温室结构特性,从能量高效与节点可信度方面出发,提出了一种新的3层无线传感器网络分簇路由算法。该算法分别在簇头节点的选择、簇区的形成和簇间路由通信方式上进行了改进,在簇的形成过程中同时考虑了节点的能量与位置信息,提出了新的簇头选择权值参数,并在选出的第1层簇头节点的基础上,进行阈值划分,均衡了网络的能耗与通信负载。仿真与实际应用结果表明,该算法在节点的能量消耗、网络通信流量等方面优于传统分簇路由协议,应用于温室监控项目中时,新的组网协议体积小,节省能量,均衡了各监控传感器节点的能耗负担,获得较好的拓扑结构,延长了1.5倍网络生命周期。     

基于带状无线传感器网络的一种单路径路由算法

带状无线传感器网络是一种具有特殊网络拓扑结构的自组织无源网络。为了有效解决带状无线传感器网络路由节能问题,提出一种单路径路由算法,并将该算法应用于带状无线传感器网络,从而克服了这些缺陷。对单路径路由建立的时间和数据传输中各节点收发次数进行仿真,并给出了实验实例。实验结果表明,单路径路由算法可以通过减少节点收发数据的次数和能耗,进而延长无线传感器网络的寿命。     

基于带状无线传感器网络的一种单路径路由算法

带状无线传感器网络是一种具有特殊网络拓扑结构的自组织无源网络.为了有效解决带状无线传感器网络路由节能问题,提出一种单路径路由算法,并将该算法应用于带状无线传感器网络,从而克服了这些缺陷.对单路径路由建立的时间和数据传输中各节点收发次数进行仿真,并给出了实验实例.实验结果表明,单路径路由算法可以通过减少节点收发数据的次数和能耗,进而延长无线传感器网络的寿命.     

基于改进粒子群的WSN多路径路由算法（英文）

为解决无线传感器网络(Wireless sensor network, WSN)节点能量受限、负载不均衡的问题,提出了一种邻域子空间合作的多路径负载均衡路由算法。算法将节点一跳邻域靠近基站区域内的节点划分在不同区域中,采用改进的粒子群优化算法,以最短距离和最小能耗为优化目标,设计了一个适应度函数来寻找每个区域中的最优节点作为中继节点,通过中继节点所在的不同路径并行转发数据。仿真结果表明,该算法相较于其他负载均衡算法可以更好地降低节点能耗及平均端到端时延,从而使网络负载均衡,有效延长了网络生命周期。     

基于免疫原理的无线传感器网络路由仿真

高效的路由方法是网络通信的基础,本文结合已有研究,为延长传感器网络的寿命,减少能量消耗.针对传统算法由于忽略了邻居节点的状态信息,从而降低网络的生存时间.提出一种免疫原理优化的无线传感器路由方法.在充分考虑了邻居节点的能量和距离分布信息的前提下,通过免疫方法进行优化选择,并进行仿真.仿真结果表明,算法能有效地均衡网络节点的能量消耗和显著地延长网络寿命.     

基于Dijkstra能量均衡的无线HART图路由算法

针对工业无线HART网络生存时间受节点能量限制的问题,提出一种能量高效均衡的图路由算法(EEBGR)。该算法构建了适合无线HART图路由的新型层次化网络拓扑结构,在求取该拓扑图边的权值时,综合考虑节点能量均衡性指标、流量负载指标和链路传输能耗的影响因素,进而构建出复合权值有向图,并利用改进的Dijkstra算法为各节点决策最小代价的多路径子图路由,以达到全网节点能耗均衡。测试结果表明EEBGR算法有效地减少了无线HART网络单个节点能耗、均衡了网络能量分布、延长了网络生存时间。     

多级异构无线传感器网络高能效多跳分簇路由算法

在无线传感器网络中开发一个高效节能的路由算法需要充分利用有限的能量。针对现有异构无线传感器网络分簇路由算法未考虑节点距离基站的位置,以及在路由传输方面多是采用单跳路由机制,从而造成能量空洞等问题。文中将提出一种多级异构无线传感器网络高能效多跳分簇路由算法,该算法将节点位置与剩余能量作为考虑因素来选举簇头,增加距离基站近且剩余能量高的节点被选举为簇头的机率,同时采用多跳与单跳相结合的自适应路由通信机制,均衡全网能耗、提高全网能效。理论和仿真实验结果表明该算法在存活节点和网络吞吐量等性能方面优于现有算法。     

基于节点信任值的无线传感器网络安全路由

提出一种基于节点信任值的层次型路由算法以提高无线传感器网络数据传输过程中的路由安全。该算法根据节点网络行为定义了多种信任因子,并采用加权平均的方法进行信任计算;结合信任值、密集度和节点间距离进行路由主干节点的可信选举;利用信任值排除恶意节点,建立安全可信的层次路由。实验和仿真结果表明,该算法能有效评估节点的信任值,避免了低信任值节点参与网络数据转发,解决了节点失效或被俘获所导致的层次路由安全问题。     

基于分簇的无线传感器网络路由协议分析

无线传感器网络作为计算、通信和传感器三项技术相结合的产物,目前成为计算机科学领域一活跃的研究分支。由于节点能量及其消耗率影响网络的稳定性和整个网络的生命周期,因此本文对于无线传感器网络分簇路由机制,着重从分簇路由簇头的产生、簇的形成和簇的路由的三个过程,系统地分析了当前典型的分簇路由算法,并比较和分析了这些算法的特点和适用情况,并进一步提出了分簇路由算法未来的研究重点。     

基于混沌蚂蚁的传感器网络分布式任务分配

受蚂蚁的混沌行为和自组织行为启发,提出了一种基于混沌蚂蚁的无线传感器网络分布式任务分配算法,以延长无线传感器网络生命期、节省能量消耗和均衡网络负载,该算法的目标函数考虑了任务能耗和任务执行可靠性。任务分配的优化解通过任务映射、通信路由路径分配和任务分配方案优化3个步骤获得,任务映射由蚂蚁的混沌行为产生,通信路由路径分配由蚂蚁的邻居选择方法确定,用A*算法实现,任务分配方案优化由蚁群的自组织能力实现。通过仿真实验和应用实例比较与分析,表明了该算法能有效地均衡网络负载和延长网络生命期。     

异构无线传感器网络中基于POMDP的实时调度算法

针对异构无线传感器网络节点性能存在差异和易受环境影响的特点,提出一种基于部分可观察Markov决策过程(partially observable markov decision process,POMDP)的实时休眠调度算法,使用状态转移函数和观察函数表示系统完成用户请求任务中存在的环境噪声和传输冲突等不确定性,使用回报函数表示采用不同调度策略对异构网络感知准确度和能量消耗的影响,采用基于当前信念点的在线求解算法求取最优策略。仿真结果表明:该算法能够平衡数据准确性与能量消耗,延长网络生存时间。     

基于链路质量的水声传感器网络路由算法

水下声信道是一个极其复杂的信道,它对网络性能的影响很大。在采用位置信息作为依据选择路由的机制中,忽视恶劣的水下声信道对网络性能的影响造成大量数据重传,能量利用率低,网络生存期短。针对这个问题提出了一个基于链路质量估计的路由算法,通过历史记录估测当前信道传输状况作为路由选择的依据。仿真结果表明该算法能显著减少数据重传,提高能量利用率,延长网络生存期。     

基于正方形网格能量模型的能量均衡策略

延长网络生命周期是无线传感器网络的一个重要的目标。不均衡的能耗在很大程度上影响了网络生命周期。在正方形网格能量模型的基础上,使传感节点以一定的概率直接传输到基站节点或经过中继节点多跳传输到基站,提出基于能量均衡消耗的延长无线传感网络的生命周期的算法,并进行了相关的计算推导。     

基于多属性决策的WSNs分布式能量均衡路由

针对无线传感器网络中现有路由能耗不均问题,提出一种基于多属性决策的能量均衡路由算法(distributed multiple attribute-based energy-balance routing,DMAE),通过引入节点负载预测机制、传输总能耗(total transmission energy cost,TEC)等,建立多属性决策模型,将节点的前向邻居的能量、综合负载、传输总能耗等参数定义为模型中的属性,根据构建的前向邻居列表信息,使用相对熵计算各属性的权重,确定决策模型。节点依据该决策模型选出最优的前向邻居中转数据,使全网能耗均衡。仿真结果表明,与MTE(minimum transmitted energy)、EAR(energy-aware routing)、DEBR(distributed energy balanced routing)协议相比,DMAE能够更好地均衡全网能量分布,提高能量利用率,从而延长网络生存时间。     

一种基于LEACH的高效路由协议

为解决无线传感器网络路由协议研究中降低单个节点能耗,延长网络生存期等问题,在分析传统的LEACH算法基础上,针对簇头选举、簇形成过程两个问题加以改进,设计了一种基于LEACH的高效路由协议。依据节点的剩余能量、离基站的距离等因素产生簇头;依据普通节点到簇头的距离、簇头到基站的距离等因素成簇。研究结果表明,改进算法在降低节点能耗、延长网络生存期等性能方面有明显的提升。     

网络寿命最优的管道监测传感网节点部署研究

提出一种管道监测传感网中节点的优化部署方案,以降低天然气管道监测网络的节点能耗和延长网络寿命。采用一种新的性能指标——成本寿命作为优化目标,分析网络规模、节点间距以及数据传输结构对优化目标的影响,并建立求解节点部署优化问题的数学模型。模型的求解采用混合遗传算法,利用外点函数法修正不满足约束条件的解,同时把退火选择算子嵌入到实数编码的遗传算法中,增强其搜索能力。理论分析和实验结果表明,该方案不仅能够降低网络的节点能耗,平衡网络负载,而且对网络寿命有益处。     

基于BWAS的无线传感器网络动态分簇路由算法

为加快无线传感器网络路径搜索速度,减少了路径寻优能量消耗,提出了基于最优-最差蚂蚁系统(best-worst out system,简称BWAS)算法的无线传感器网络动态分簇路由算法.该算法是基于无线传感器网络动态分簇能量管理模式,在簇头节点间运用BWAS算法搜寻从簇头节点到汇聚节点的多跳最优路径,以多跳接力方式将数据发送至汇聚节点.BwAS算法在路径搜寻过程中评价出最优最差蚂蚁,引入奖惩机制,加强搜寻过程的指导性.结合动态分簇能量管理,避免网络连续过度使用某个节点,均衡了网络节点能量消耗.通过与基于蚂群算法(ACS)的路由算法仿真比较,本算法减缓了网络节点的能量消耗,延长了网络寿命,在相同时间里具有较少的死亡节点,具有较强的鲁棒性.