基于虚拟力的WSNs能量高效分簇路由协议

作为无线传感器网络(wireless sensor networks,WSNs)的关键技术之一,分簇路由协议因其可扩展性较强及能耗较低等优势,逐渐成为WSNs路由协议的研究热点.如何对簇首进行最佳化选取,是提高分簇路由协议性能的关键.通过揭示不同场景中的簇首数量及网络能耗之间的映射关系,以能耗最小化为目标,构建了簇首最...     

基于PEGASIS的改进型WSN路由协议

为建立一个高效节能的路由环境,在分析PEGASIS(Power-Efficient Gathering in Sensor Information System)的基础上,提出一种改进的成链方法——节点分区成链型PEGASIS算法(D-PEGASIS)。该算法通过对节点按位置分组成链的方法,减少网络中长距离信息传输的次数及能量消耗。仿真实验结果表明,该算法对PEGASIS有较大改进,延长了节点生命周期,且节点之间能量消耗非常均匀。     

无线传感器网络CMR路由协议的设计与实现

在基于簇的路由算法基础上,结合多跳路由的设计思想,提出了一种基于簇的多跳路由协议（CMR）,着重对路由协议的设计思想,簇组织算法和簇间路由算法的工作过程进行了分析和论述,包括簇首选举与簇建立、簇重组与自愈机制,以及簇间路由建立与维护等,并给出了协议的实现,最后对协议进行了测试。     

基于事件驱动保持网络连通性的WSNs路由协议

为保证无线传感器网络（ WSNs）的连通性,延长网络有效工作期,提出了一种事件驱动成簇、能量高效均衡的路由协议。该协议避免了与事件无关的节点参与成簇而消耗能量,通过簇首选举的控制消息延时转发节省了网络能量,建立了综合考虑当前节点剩余能量和包含其邻居节点的平均剩余能量、当前节点到邻居节点和Sink节点距离的中继路由法则。仿真结果表明：与采用预成簇的AEEC协议和事件驱动成簇的ARPEES协议相比,所提出的路由协议推迟了首个死亡节点的出现时间,使WSNs有效工作期分别提高了4.3倍和47%。     

基于LACHS协议的分簇算法的设计与实现

路由协议是无线传感器网络设计的重要环节,LACHS（Low-energy Adaptive Clustering Hierarchy Securer routing protocol for wireless sensor network protocol）协议将传统的分层协议加以改进,本文根据网络当前的剩余能量,设计了两种分簇算法,即集中式和分布式、自协商的分簇算法,有效降低了网络的能量损耗,本文延长了网络的生命周期。     

基于混合蛙跳算法的非均匀分簇WSNs路由协议

为使无线传感器网络(wireless sensor networks, WSNs)节点能量消耗相对均衡, 提出了一种能量均衡的可移动sink汇聚节点非均匀分簇路由协议(sink mobility based and energy balancing unequal clustering protocol, SEBUCP)。协议采用改进的混合蛙跳算法, 将剩余能量大、通信能力强的节点选为簇头并划分不同大小的簇, 在簇头之间引入竞争机制, 使分簇拓扑更加合理; 为减少簇头更换频率, 簇内采用簇头连续担任机制, 通过对比节点权值确定簇头交换时机, 并运用贪婪算法, 在簇头和sink之间选择最优中继节点; 为进一步减少节点能量消耗, 采用sink汇聚节点可移动方式, 避免了热点问题的出现。仿真结果表明, SEBUCP在网络生存周期、能量均衡等方面具有较好的性能。     

基于可靠性WSN路由协议的设计与实现

针对某些应用的高可靠性要求,设计并实现适合无线传感器网络（WSN）应用的多路径可靠路由协议。该路由协议通过建立备份路径,并在主路径失效的情况下采用备份路径传输数据的方法来提高数据传输的可靠性。该协议主要包括节点局部拓扑信息的获取、路由请求、节点主干路径的建立、Sink或中间节点发送路径增强信息建立备份路由、主路径失效后启用备份路径发送数据过程。仿真测试结果表明,该多路径可靠协议在主干路径失效的情况下,可以有效减小路径断裂引起的丢包现象,进而提高网络整体数据传输的可靠性。     

无线传感器网络AODV路由协议的实现

阐述了无线传感器网络的概念、组成.对无线传感器网络路由协议和路由实现的比较,确定AODV协议是适合无线传感器网络的更优协议,给出AODV的实现流程图.最后描述无线传感器网络通信实现过程.     

基于虚拟网格的LEACH路由协议的改进

针对LEACH路由协议簇头节点在空间上分布不均以及在远距离数据传输过程中能量消耗过多等不足,提出一种新的算法LEACH-VG.其中采用基于网络空间虚拟网格的方式来选择簇头,在网格中以自身能量评估来决定是否当选簇头,以及簇头之间采用多跳来传输数据.通过仿真实验证实算法的有效性,可有效延长网络生存时间.     

基于改进蛙跳算法的WSNs路由协议

在分析已有的各类分簇方法后,提出了一种改进蛙跳算法的无线传感器网络(WSNs)路由协议.将模拟退火(SA)算法的Metropolis判别准则引入到蛙跳算法中,改进蛙跳算法的局部搜索能力.该协议结合传感器节点本身剩余能量和位置建立适应度函数,通过改进蛙跳算法实现适应度函数的最优求解,从而获得合适的分簇,并在簇头节点数据传输时采用新的路由方式.仿真实验表明:该方法在降低网络能耗,延长网络的生存周期方面有明显的优势.     

基于分簇的移动协助无线传感器网络路由协议

提出了一种基于分簇的移动协助（ CMA）无线传感器网络路由协议。在圆形网络中,Sink以恒定速率做圆周运动,网络初始阶段根据应用时延要求和能量消耗确定移动 Sink的运动半径,按照确定的Sink运动轨迹,将网络进行分簇。然后在Sink通信范围内确定一批普通节点作为汇聚点（ RP）,最后Sink对汇聚节点的缓存数据以及其单跳范围内的簇头进行采集。仿真实验结果表明：与现有的几种路由协议相比,CMA在满足时延要求条件下有效地延长了网络生命周期。     

基于萤火虫算法的无线传感器网络的分簇路由协议

在无线传感器网络(WSNs)中,合适的分簇方法对于网络的能量损耗和能量均衡至关重要,通过采用自组织映射神经网络和萤火虫算法,以寻求最优解,从而获取合适的分簇,并且在数据传输阶段采用新的路由协议.实验表明:通过这些方法可以延长网络存活时间和均衡网络结构.     

一种基于分环的能量高效无线传感器网络分簇路由协议

针对现存分簇路由协议能耗不均衡和簇首节点死亡过早的缺陷,设计了一种基于分环模型的能量高效分簇路由协议.根据节点剩余能量和位置选举簇首,采用主次簇首轮换方式减低簇首节点能耗.仿真结果表明:该算法能够均衡网络能耗,延长无线传感器网络生命周期.     

一种基于能量感知的无线传感器网络混合路由协议

针对无线传感器网络的资源局限性、自组织性和网络拓扑结构的不确定性,提出了一种基于能量感知的平面路由和层次路由的混合路由协议。该协议可根据节点剩余能量的表现来判断节点的当前状态和路由选择,网络中各节点以"尽力而为"传输数据和"不得已"动态建立自适应簇头的方式进行网络通信。仿真结果比较表明:该协议具有较高簇头生成率和可靠的数据交付率,能更有效降低网络能量消耗。     

一种基于节点密度的无线传感器网络路由协议

能量问题一直是制约无线传感器网络(WSNs)发展的问题。成簇算法可以很好地降低网络通信能耗。分析已有的各类成簇算法,在LEACH协议的基础上,改进了簇头节点的选取方式。讨论了网内簇头个数的选择,然后以网内节点密度为参考选取簇头,通过赋予不同的参数来比较节点密度对协议运行的影响。仿真结果表明:改进的算法有效降低了通信能耗,延长了网络的生存周期。     

改进的无线传感器网络LAC分簇路由协议

无线传感器网络的路由协议是无线传感器网络研究的关键技术,在延长网络寿命,减少节点能耗方面有着重要的作用。提出一种基于LAC的改进分簇路由协议。该协议中,对LAC的簇头选择机制进行了改进,考虑了节点的能量和连通性。同时,对于LAC中的处于同一区域的节点,根据节点的分布形成不同大小的簇,使得簇头的负载更均匀,从而延长网络的生存时间。仿真结果显示：本协议能更好地延长网络的寿命。     

一种分布式能量高效的WSNs非均匀分簇路由协议

针对无线传感器网络(WSNs)多跳通信方式中存在的"热区"问题,提出了一种分布式的、能量高效的非均匀分簇(DEEUC)路由协议。该协议将节点的剩余能量作为簇首选择的一个重要指标,候选簇首由上轮簇首根据簇内成员节点的剩余能量指定,候选簇首能否最终成簇首也是其能量竞争的结果。在DEEUC协议中,簇首以多跳的方式与基站进行通信并选择正向单位能耗最小的邻居簇首作为路由节点以节约能耗。仿真实验表明:DEEUC能较好地提高网络能效,延长网络生存时间。     

基于权值和代价函数的WSNs非均匀分簇路由算法

针对无线传感器网络(WSNs)中多跳通信造成的“热区”等问题,提出一种基于权值和代价函数的WSNs非均匀分簇路由(WCF-UC)算法.该算法采用权值的局部竞选簇首策略,簇首根据距离信息等构建大小不均的多个簇,通过考虑节点剩余能量、节点稀疏程度等因素来保证簇首的最优选择,簇内使用链式结构代替点对点通信,有效均衡簇内通信能耗.采用簇间多跳路由算法,使用一个代价函数,兼顾簇首剩余能量、簇内成员节点数量和位置信息,确定最优能量路径,完成簇间信息传输,平衡簇间通信能耗.仿真结果表明:与LEACH,HEED,EEUC等算法相比,该算法能够有效地均衡节点能耗,延长网络生命周期.     

一种基于网格的无线传感器网络路由协议研究

针对大规模高密度的无线传感器网络(WSNs)实时监测和突发事件处理的应用背景,提出了一种新的基于网格的WSNs路由协议,即GBRP协议。重点对网格建立、网格节点休眠机制和网格间路由过程进行了优化设计。仿真分析了网格边长对于协议性能的影响,并通过与LEACH协议的比较分析,表明了GBRP协议是一种高能效的路由协议。