一种无线传感器网络自适应休眠算法的研究

降低无线传感器网络的能耗一直是迫切解决的问题。通过对无线传感器网络节点能耗分布情况的研究,发现对无线传感器网络节点休眠,可以减少节点收发能耗。针对降低无线传感器网络节点能耗的问题,文中基于多因素、多层次的层次分析法,设计了一种无线传感器网络自适应休眠算法(AHP休眠算法)。实验表明该算法依据信息采集需求和节点剩余能量自适应控制网络节点的休眠和收发,与传统的RS休眠和定时休眠算法对比,提高了节点能量的利用率,延长网络生命期。     

基于协作的无线传感器网络休眠调度算法

提出了一种新的保证覆盖的休眠调度协议CPSBC.该协议基于一种协作感知模型(CSM),与传统的圆盘感知模型和概率覆盖模型的不同之处在于,CSM充分利用了多个传感器节点的协作探测特性.基于CPSBC,对网络覆盖具有最小贡献的,同时休眠后并不影响原始覆盖的节点被调度进入休眠.理论证明和仿真试验表明,CPSBC协议能够以较少的能耗来保证原始网络覆盖率,从而达到较好的能量有效性.     

一种无线传感器网络自适应休眠算法的研究

降低无线传感器网络的能耗一直是迫切解决的问题,通过对无线传感器网络节点能耗分布情况的研究,发现对无线传感器网络节点休眠,可以减少节点收发能耗。针对降低无线传感器网络节点能耗的问题,本文基于多因素、多层次的层次分析法,设计了一种无线传感器网络自适应休眠算法（AHP休眠算法）。实验表明该算法依据信息采集需求和节点剩余能量自适应控制网络节点的休眠和收发,与传统的RS休眠[1][2]和定时休眠算法[3]对比,提高了节点能量的利用率,延长网络生命期。     

一种动态能量感知的节点休眠调度算法

为减小低占空比无线传感器网络（LDC-WSN）中端到端的休眠延迟和均衡能量负载,提出了一种动态能量感知的节点休眠调度算法（DESS）,该算法通过感知节点剩余能量的动态变化,自适应地增加苏醒时隙的次数,用以平衡网络中节点的能量消耗。仿真结果表明,与同类算法的LES和TOSS相比,DESS在休眠延迟以及能源消耗等方面带来明显的性能提升,有效地延长网络的生命周期。     

传感器网络中一种基于梯型休眠调度的MAC协议

如何在提供能量高效数据通信的同时满足必要的延迟需求,是无线传感器网络MAC协议面临的一大挑战。本文提出一种基于梯型休眠调度的MAC协议——LP-MAC,通过安排传输路径上的节点连续转发数据从而消除休眠延时;采用冲突避免机制和基于链路计数器的临时唤醒机制,减少兄弟节点间冲突并增加节点休眠时间,进一步提高协议能量效率。理论分析和模拟实验表明,LP-MAC协议既具有低能耗的协议特性,也能保证较低的稳定的端到端延时。     

异构传感器网络的交错同步休眠调度方法研究

结合异构传感器网络基础层的多跳分簇结构、周期性短数据为主、有明显方向性的数据流特点,提出了一种交错的周期倍增同步休眠调度方案。该方案通过让不同层节点运行不同频率的激活/休眠周期可以达到降低时延和降低能耗的目的。仿真试验证明可以保证簇中上下行两个方向的数据都有较低的时延,适合基础层的数据传输特点。     

DRAD:一种基于异步休眠调度的无线传感器网络数据收集协议

数据收集是无线传感器网络的基本功能之一,被大量应用到环境监测。如何降低网络能耗、延长网络生命周期是环境监测中数据收集的首要问题。大多数应用都选择使用休眠调度,通过监听空闲侦听的时间来节省能量,而这通常是在MAC层进行。本文则在网络层路由中考虑休眠调度的影响,将路由和休眠调度综合起来考虑,提出了一种基于异步休眠调度的无线传感器网络数据收集协议DRAD。DRAD通过异步休眠调度避免了时间同步的消耗,节点只需维护与邻居节点间的时间差,通过顺带时间差修正机制解决时间偏移问题,降低了能量开销。实验用占空比来衡量系统能量消耗,结果显示DRAD可以稳定在预先设定的占空比,有效降低网络能耗,延长网络寿命。     

面向移动节点定位的传感器网络动态休眠调度机制

由于能量受限的传感器节点一般多采用低功耗的工作方式,即在休眠状态和唤醒状态之间切换,因此,当对移动节点进行定位时,锚节点可能会因为处于休眠状态而没有响应移动节点的定位请求,从而导致定位失败.提出一种基于预唤醒的动态休眠调度机制P-SWIM,该机制提前通知移动节点周边的锚节点进入全勤的工作方式,而网络内其他锚节点则仍然处于低功耗的工作方式.通过P-SWIM,目标节点能够有效地维持足够高的锚节点连通度,从而保证了定位的成功率和精度.实验结果表明,移动节点定位方法采用P-SWIM相比于采用静态休眠调度机制（如RIS和GAF）能够显著地提高定位性能,且P-SWIM引入的运行功耗也是3种机制中最低的,比RIS和GAF最多可节省47.6%和60.2%的功耗.     

无线传感器网络中一种基于分簇的节点调度算法

本文研究m覆盖与连通的无线传感器网络中的节点调度问题,提出了一种两跳簇的概念,并在此基础上提出了一种新的节点调度算法.该算法可在不知道节点位置信息的情况下,将无线传感器网络中的所有节点较为均匀地指派到k(km)个不同的分组{0,1,...,k1}之中,且可同时保证每个分组中的节点具有全局连通性与较高的网络覆盖率.理论分析与实验结果表明,该算法具有比传统随机调度方法更好的节点调度性能,可更加有效地延长无线传感器网络的生命周期.     

层次传感器网络的交错同步休眠调度方法研究

结合层次传感器网络中基础层的多跳分簇结构、周期性短数据为主、有明显方向性的数据流特点,提出了一种交错的周期倍增同步休眠调度方案。该方案通过让不同层节点运行不同频率的激活/休眠周期可以达到降低时延和降低能耗的目的。将该机制应用到基础层MAC协议中,仿真证明可以保证簇中上下行两个方向的数据都有较低的时延,并且在节能和降低时延的同时拥有较大的吞吐量,能够较好的满足基础层的要求。     

无线传感器网络中基于网络覆盖的节点睡眠调度机制

在无线传感器网络中,节点睡眠-唤醒调度机制对于延长其生命周期至关重要。在现有的节点睡眠调度机制中,节点能耗是调度机制的唯一考虑目标。然而这种以节省节点能耗为目的调度机制很容易导致传感网络无法完全覆盖监测区域,导致严重后果。本文基于现有调度机制的不足,提出一种考虑到网络覆盖面的节能调度机制。这种机制既能降低网络能耗也能够兼顾到网络的监测覆盖情况。仿真结果表明该机制能在保证较高的网络覆盖面的前提下有效提高网络生命周期。     

无线传感器网络节点调度优化分簇算法研究*

节点调度优化分族算法根据网络节点部署的特点,在不影响网络服务质量的情况下,通过冗余节点调度优化分族的方法能有效减少网络中工作节点的数量,从而节约网络平均每一轮的网络能耗.仿真结果表明,与未考虑冗余节点状态调度的算法相比,节点调度优化分簇算法有效提高了网络能量利用率,延长了网络寿命.     

无线传感器网络能量管理研究

传感器节点能量受限的特点使能量管理成为无线传感器网络(WSNs)设计的一个重要内容。对近年来无线传感器能量管理的研究进展进行了讨论和综述,指出了WSNs能量管理面临的问题与挑战。在分类阐述和比较当前具有代表性的各种休眠机制的同时,介绍了动态电压调节、动态功率管理、数据融合等能量管理策略。最后,指出了WSNs能量管理的未来发展方向。     

WSN中节点发射距离自适应调整算法研究*

在分析传感器节点的数据特征和能耗特征的基础上,针对现有的DTA算法存在的问题,分别以相邻层传感器节点能耗差值的绝对值之和与能耗方差作为优化目标,提出了两种改进的传感器节点发射距离自适应调整算法,以避免WSN中能量空洞现象.通过仿真表明,改进算法更加合理,与DTA算法相比,改进算法1使网络寿命延长了44％;改进算法2使网络寿命延长了56％.     

环境能量驱动的无线传感器节点数据传输优化机制

将环境能量收集模块引入无线传感器网络,可以有效改善网络的使用寿命,但是能量的随时补充也给原有的能量管理策略带来了巨大挑战.针对单个环境能量驱动节点在数据序列已经到达的情况下,研究了优化的数据传输策略,采用内罚函数法优化传输过程,使得固定时间内节点传输的数据量最大.理论分析及仿真结果表明,当各个时刻节点的传输功率比较接近时会获得最大的数据传输量;当实际节点获得最大数据传输时节点的传输功率随时间呈增大趋势.     

传感器网络中基于平均剩余能量的数据汇聚节点选择算法

针对如何根据变动的网关节点在网络内部选择合适的数据汇聚节点以传输采集的数据这一问题,综合考虑节点剩余能量和距离因素,提出了一种基于平均剩余能量的数据汇聚节点选择算法,以均衡节点能耗、延长网络生命周期。与基于最大剩余能量的数据汇聚节点选择算法比较,证明该算法能够在保持相近生命周期的情况下大大减少计算量,更适用于资源有限的传感器网络。     

Cluster based node scheduling method for wireless sensor networks

By researching on the node scheduling problem of m-covered and connected sensor networks,a new concept of two-hops-cluster is proposed in this paper,and based on it,a new distributed node scheduling algorithm THCNS for allocating all nodes in the sensor network into k(k≤m) different groups {0,1,...,k 1} is designed,without requiring location information.Our algorithm guarantees that each group to be connected and maintains the coverage ratio with high possibility.Theoretical analysis and simulation results show that it has better performance than previous randomized scheduling scheme,and can prolong the lifetime of the sensor network effectively.     

无线传感器网络中数据量转移的能量均衡策略

无线传感器网络中各节点能耗不均衡严重影响了网络的生命周期。首先通过理论分析得出了圆形区域网络的数据量转发和能量消耗特性,其次阐述了如何选择最优的发射功率使得网络寿命最长,最后为进一步降低网络能耗,提出了一种有效的数据量转移的能量均衡策略,数值仿真结果证明该策略可以有效降低整网能量消耗,延长网络生存周期。