基于能量感知的无线传感器网络路由算法

针对LEPS(Link Estimation and Parent Selection)在路由选择维护阶段数据收集成功率较低、节点间负载不均衡、链路质量评估复杂等问题,提出了基于能量感知的路由算法Energy-Aware and Load-Balance(EALB)。在路由选择时,EALB引入了能量感知和同层节点数据转发机制。通过仿真实验将该算法与LEPS路由协议进行比较,结果表明在相同的实验环境下,该路由协议能够提高收集成功率,有效均衡负载,延长网络生存时间。     

无线传感器网络的安全分簇路由协议

在无线传感器网络(WSN)中,安全问题已经成为一个重要的问题.但在现有的WSN路由协议中,很多仅考虑节能因素而没考虑安全因素,而那些专门为安全而设计的路由协议则一般开销较大算法复杂,难以在WSN中实施.为解决问题,提出了一种安全节能的分簇路由协议SEEC,它综合了安全高效的SEER路由协议以及基于剩余能量的非均匀分簇路由协议两者的优点:节点仅仅需要完成数据传感等简单功能.而由基站完全控制簇的管理和路由选择,不仅节约了节点能量,而且防止了恶意节点的攻击;另外,对节点的非均匀分簇,更进一步节约了能量.分析和仿真结果表明,方案不仅能够提供很好的安全性,而且有效地延长了网络生存时间.     

RFID无线传感器网络路由协议研究

RFID和WSN是当今热门的两个研究领域。由两者融合产生的RFID无线传感器网络与WSN相比有不同之处。由于它们之间存在不同特点使得WSN路由协议无法直接应用到RFID无线传感器网络中。根据RFID的特点在WSN路由协议基础上增加考虑标签因素对路由协议的影响来设计RFID无线传感器网络路由协议。仿真结果表明路由协议能够更好地适应RFID无线传感器网络的需要。     

MELEACH 一个高效节能的WSN路由协议

无线传感器网络(简称WSN)一种资源严重受限的网络,特别是在供能方面.因此,如何有效地使用传感器节点的能量以延长WSN的生存时间,一直是WSN路由协议研究所关注的焦点. LEACH[1-2]作为一种WSN路由协议,以其优秀的节能效果和简单的规程而得到广泛的认可.本文基于LEACH提出了一个新的路由协议MELEACH(More Energy-efficient LEACH). 通过进一步缩短无线通信的平均距离并进一步改善节点间的负载平衡, MELEACH在保持LEACH原有优点的基础上实现了更好的节能效果.分析和实验表明,一个WSN在MELEACH下的生存时间要比在LEACH中长50%以上.     

WSN经典路由协议比较

本文首先介绍了WSN路由协议的特殊性、路由协议的分类等,然后针对WSN的几个经典路由协议,从协议的实现过程、协议特点、优缺点、适用领域等方面进行了分析,最后对这些路由协议的节能性、可扩展性、鲁棒性等方面进行了比较,以期为WSN路由协议的选用及进一步研究提供参考。     

基于自适应数据融合的LEACH路由协议

如何有效地使用传感器节点的能量以延长WSN的生存时间,一直是WSN路由协议研究的重点.基于LEACH,提出了一种新的路由协议AF-LEACH,AF-LEACH根据数据融合的能量开销和所带来的节能增益,对传感器节点采集的数据进行自适应的数据融合.仿真实验表明,与LEACH协议以及在各节点都进行数据融合的MA-LEACH[...     

一种能耗均衡的ＷＳＮ高吞吐量路由协议研究

无线传感器网络（WSN）由若干个传感器节点通过多跳自组织的方式构成,这些节点的能量和处理能力都受到极大的限制,因此研究节能高效的路由协议具有较大的意义。为延长WSN的生存时间和提高网络吞吐量,提出了一种能耗均衡的WSN高吞吐量路由协议,该协议利用K-means聚类算法对节点进行分簇,并结合节点剩余能量和距离计算权重值,选择最佳节点作为簇首,此外,还利用无线收发器的参数和信道状况确定最佳固定分组大小。在数据传输阶段,使用Dijkstra算法计算多目标权重函数作为链路成本。实验结果表明该方案在网络节点节能方面优于CERP和TEEN路由协议且提高了整个系统的吞吐量和生存时间。     

一种用于无线传感器网络的改进SPIN路由协议

由于无线传感器网络（WSN）节点的能量有限,因此尽量减少各节点的能量消耗,延长整个网络的生命周期,是无线传感器网络路由协议设计中考虑的主要问题。文章提出了一种改进的SPIN路由协议,取名为SPIN-Z,与现有的SPIN协议比较,其主要特点是通过减少整个网络冗余数据的传输来减少能量消耗。在NS2环境下进行仿真,结果表明SPIN-Z协议比SPIN协议更加节省能量。     

基于能耗量化传导的WSN路由探测算法

为了降低无线传感器网络(WSN)路由节点的能量损耗,提高网络的寿命周期,需要进行路由节点的优化分布设计。传统方法采用CSMA/CA有限竞争的信道分配模型进行WSN的路由探测算法设计,实现能量均衡,在节点规模较大和干扰较强时,节能的能耗开销较大。提出一种基于能耗量化传导的WSN路由探测算法,首先建立WSN的分簇能耗调度模型,以能量控制开销、丢包率、传输时延等为约束参量指标进行路由探测的控制目标函数的构建,然后采用路由冲突协调机制进行能耗量化分配,结合WSN传输信道的能量传导均衡模型实现WSN路由的优化探测和WSN节点的优化部署。仿真结果表明,采用该方法进行WSN路由探测设计时网络的能效较高,传输时延和误码率等参量指标的表现优于传统方法。     

基于IPv6的无线传感器网络接入设计*

无线传感器网络(WSN)与现有网络基础结合是WSN研究中必须解决的技术问题之一。在IPv6协议下,提出了一种大规模无线传感器网络接入国际互联网方式。本接入方式以数据应用为中心,按地理位置为无线传感器网络映射IPv6地址,由此设计了一种基于地理位置信息的顺时针逐格CGRP路由协议,并通过仿真实验分析协议的稳定性和路由分组传输成功率,最后阐述了以网关为路由接口的无线传感器网络与Internet通信机制。该接入方式既能根据IP对无线传感器网络寻址,又能降低无线传感器网络全IP化带来的高额开销,符合无线传感器应用     

TinyOS路由协议原理及性能评估

LEPS是TinyOS的多跳路由协议，适用于数据聚集型传感器网络。LEPS路由建立一个以汇聚节点为根节点的树型拓扑，每个节点向自己的父节点发送传感数据，并沿最短路径传送到汇聚节点。LEPS协议将跳数和链路质量作为选择父节点的依据，具有一定的传输可靠性保证。该文对LEPS的原理以及在TinyOS中的实现机制进行了分析，在实际的传感器网络中进行了性能实验。LEPS路由协议可以形成并维护一个树型拓扑，但是节点间链路不够稳定，拓扑变化比较频繁。     

REMUDA: 一个实用地无线传感网络拓扑控制和数据转发机制

In wireless sensor networks, topology control plays an important role for data forwarding efficiency in the data gathering applications. In this paper, we present a novel topology control and data forwarding mechanism called REMUDA, which is designed for a practical indoor parking lot management system. REMUDA forms a tree-based hierarchical network topology which brings as many nodes as possible to be leaf nodes and constructs a virtual cluster structure. Meanwhile, it takes the reliability, stability and path length into account in the tree construction process. Through an experiment in a network of 30 real sensor nodes, we evaluate the performance of REMUDA and compare it with LEPS which is also a practical routing protocol in TinyOS. Experiment results show that REMUDA can achieve better performance than LEPS.     

多媒体传感器网络实时分簇路由协议

在无线多媒体传感器网络路由协议设计中,针对如何满足QoS传输需求并尽可能提高能量效率的问题,提出一种分簇结构的实时路由协议CBRP。将地理位置路由和非均匀的虚拟网格分簇技术有效地结合,动态调整数据包在簇头组成的骨干网络中的传输速率。仿真实验结果表明,该路由协议满足实时性、可靠性等质量域的QoS需求,能有效延长网络的生命周期。     

一种基于路由表的无线传感器网络路由协议

路由协议是无线传感器网络研究的关键内容之一。提出了一种基于路由表的无线传感器网络路由协议SPBT。该路由协议采用路由表简化了数据传输过程,节省了能量;同时采用兼顾能量均衡和路径优化的策略建立数据传输路径,并且为了提高数据传输的可靠性采用了回溯策略。通过仿真,把该协议和基于协商机制的SPIN协议进行了比较,结果表明,SPBT协议具有良好的能量有效性、能量均衡性、较低的数据传输延迟和较高的数据投递率。     

基于跨层设计的CLRM-HWMP路由协议研究

在研究HWMP路由协议的基础上引入跨层设计方法,综合考虑数据链路层的数据帧传输成功率DFTE(Data Frame Transmission Efficiency)、网络层的可用带宽和节点跳数作为跨层路由度量值CLRM(Cross-Layer Routing Metric),提出一种综合路由判据的跨层路由协议CLRM-HWMP路由协议.该协议有效解决单一的路由量度判据在提高无线Mesh网络性能方面的局限问题.通过NS-3仿真工具对无线Mesh网络中的HWMP路由协议和提出的CLRM-HWMP跨层路由协议进行分析对比,实验结果表明:提出的CLRM-HWMP路由协议有效降低了节点间端到端时延、提高了数据包投递成功率和网络吞吐量.     

无线传感器网络能量多路径路由研究

研究了无线传感器分层网络模型及能量多路径路由机制．为解决现有协议的缺陷，提出了改进型能量多路径路由协议(IMP-EA)，建立了路由算法．以网络寿命和丢包率作为评价指标，对改进型能量多路径路由协议和其它3种路由协议进行了仿真实验．仿真结果表明，改进后的协议有效地延长了网络的生存时间，提高了数据转发效率．     

传感器网络中基于蚁群优化的谣传协议*

谣传协议是传感器网络中基于数据查询的路由协议,它使用随机方式生成路由,形成的数据传输路径不是最优路径,并且可能存在回路。为此,提出一种基于蚁群优化的谣传协议。该协议将蚁群分成查询蚂蚁和事件蚂蚁两个种群。当两个种群的蚂蚁相遇时,则形成查询路径。该协议解决了谣传协议中的回路问题,算法收敛性好,建立完整查询路由的概率比谣传协议的要大,传输数据所需的能量消耗比谣传协议的要少,是一种能量高效的数据查询协议。     

基于蚁群算法的路由协议在TinyOS中的实现

为了提高无线传感器网络(WSNs)的通信链路质量,在TinyOS系统中实现了基于蚁群算法的路由协议,该协议采用多跳的通信方式,为应用程序提供较为可靠的数据传输服务。结合Zig Bee网络的体系结构,详述了该协议的实现流程。通过TOSSIM仿真平台对该协议进行了验证,仿真结果表明:基于蚁群算法的路由协议能够在降低丢包率和传输延时的同时平衡节点的能量消耗,进而延长整个网络的存活时间。     

基于Q学习的蚁群优化水声网络协议

针对水声通信中数据传输延时高且动态适应性弱的问题, 提出了一种基于Q学习优化的蚁群智能水声网络路由协议(Q-learning ant colony optimization, QACO). 协议包括路由行为和智能决策部分, 在路发现和维护阶段, 依靠网络智能蚂蚁进行网络拓扑环境的构建和节点之间的信息交换以及网络的维护. 在Q学习阶段, 通过定量化节点能量和深度以及网络传输延时学习特征作为折扣因子和学习率, 以延长网络的生命周期, 降低系统能耗和延时. 最后通过水声网络环境进行仿真, 实验结果表明QACO在能耗、延迟和网络生命周期方面都优于基于Q学习辅助的蚁群算法(Q-learning aided ant colony routing protocol, QLACO)和基于 Q-learning 的节能和生命周期感知路由协议(Q-learning-based energy-efficient and lifetime-aware routing protocol, QELAR)和基于深度路由协议 (depth-based routing, DBR)算法.