基于分簇多节点协作规划的无线传感器网络定位算法

为了提升无线传感器网络的定位精度,减少网络在进行定位运算时节点能量消耗过大等问题,提出一种基于分簇的多节点协作规划的无线传感器网络定位算法,该算法先通过将网络形成多个分簇,计算簇内节点间的相对距离,再通过协作规划的方法来提升节点坐标定位的准确度。得到簇内节点相对簇头的位置坐标后,再求出簇头相对于汇聚节点的位置坐标,从而实现在网络中对任意节点的精确定位。实验仿真结果表明,与基于加权质心和参考节点序列的定位算法相比,基于分簇的多节点协作规划的定位算法可以得到更好的定位精度。     

一种基于边松弛的大规模WSN分簇定位算法

针对大规模WSN定位问题中,基于半定规划的分簇定位算法在分簇不均匀及节点密度较大时,部分簇会出现定位计算复杂度过高的问题,提出了一种新的基于边松弛的分簇定位算法-EES-Cluster.该算法通过对每一个网络簇子图进行边的松弛预处理,减少了边的数目;在网络分簇数目较少时,能有效降低定位过程的计算复杂度,同时较好地保持较高的定位精度,减小簇头节点信息融合的功耗.仿真实验及分析表明,EES-Cluster算法能有效降低分簇定位算法的计算复杂度,提高大规模WSN的定位效率.     

一种面向无线传感器网络相对定位的分簇算法

测距误差累积是影响无线传感器网络相对定位算法性能的主要因素之一,网络分簇是降低这一误差的有效手段。针对相对定位特点,基于典型分簇算法——OK（Overlapped K-hop）,提出EOK（Enhanced Overlapped K-hop）分簇算法。EOK算法改进了OK算法的簇头节点选择机制,提出邻居簇头节点合并机制,使得节点分簇更加符合定位应用需要。仿真实验表明,相比OK算法,采用EOK算法产生的节点簇数量更少、节点簇分布更均匀,在多数网络条件下具有更低的算法通信开销。     

基于Ad-hoc和GIS辅助的无线传感器网络定位

针对现有无线传感器网络自定位算法难以脱离大量的静态信标节点的问题,利用Ad-hoc的自组织特性,提出了一种基于分簇并只以簇头节点为移动信标的动态无线传感器网络自定位算法.该算法通过簇内动态混合定位的方式,有效提高了盲节点的定位精度.同时设计和实现了一个基于ArcGIS Engine的动态目标定位监控系统,利用GIS辅助将相对定位与基于地图环境下的绝对定位相结合,进一步提高了无线传感器网络的定位精度.MATLAB仿真实验以及系统实例表明了算法的实时性、有效性和系统的可行性.     

一种无线传感器网络定位问题中的分簇算法

本文提出一种用于平面无线传感器网络定位的分簇算法.首先,锚节点根据地理位置划分感知区域;然后,通过拓扑发现过程和锚节点问的信息交换,实现锚节点对周围网络拓扑的感知;最后,根据就近原则将所有未知节点分配到以锚节点为边缘的各个子区域中,而分配到各个子区域中的未知节.点和边缘的锚节点,则构成网络中的各个簇,并由每个簇的主节点保存本簇内全部拓扑信息.该算法可以实现多跳节点的分簇,并且具有较小的通信量,可用于多种基于分簇的分布式定位算法中,有助于解决大规模无线传感器网络的定位问题.仿真实验结果显示,在锚节点按网格分布和随机分布两种情况下,该算法都可以得到良好的分簇结果.     

基于聚类的无线传感器网络相对定位算法

提出一种基于聚类的无限传感器网络相对定位算法,包括3个步骤,即将网络分簇、各簇建立局部坐标系并计算簇内节点自身在局部坐标系内位置以及各局部坐标系合并成全局坐标系。仿真结果表明,与SDGPSN算法相比,该算法通信和时间开销更少,更适用于能量受限、规模大的无线传感器网络。     

一种用于森林防火的无线传感器网络定位算法

利用无线传感器网络进行森林火灾预警和火灾现场定位可以有效预防火灾发生或在其发生后尽早得知其位置.提出了一种基于分簇的DPE定位算法,该算法根据DPE算法的递增思想进行分簇,并同步进行节点定位,从而提高系统定位的准确度和网络的可扩展性以及实时性.仿真结果表明:在允许定位误差小于5 m时,节点定位的准确率可达97%.     

移动传感器网络中能量有效分簇算法

针对移动传感器网络中节点移动及能量有限问题,提出基于TDMA和事件触发的能量有效分簇算法。该算法以移动网络为应用背景,结合时分复用,通过分析簇头节点剩余能量及簇头节点移动进行分簇,以减少网络中簇重构次数,有效均衡系统中节点能耗,并延长网络生存时间。仿真结果表明:所提出方法相对CBVRP算法簇重构次数可减少6.0%,相对MCR算法网络生存时间提高了10%。     

基于动态分簇的矿井WSNs目标跟踪定位技术研究

无线传感器网络(WSNs)定位技术是传感器网络的重要支撑技术.现有的目标定位技术如RSSI、三边定位以及加权质心算法等,较多考虑的是平面网络或是如何提高定位精度问题,带来了较大的能耗.充分考虑了WSNs能耗有限的特点,提出了一种基于动态分簇的目标定位技术.该技术算法给出了基于簇结构的网络形成的算法思想,簇首以及簇成员节点的选取原则.基于动态簇的传感器网络的定位技术分为网络初始化、动态簇跟踪目标和簇的重组3个阶段.通过实验仿真,证明了簇组建成功概率与权值关系,以及不同运动场景和节点布置密度情况下与标跟踪的精度关系.该算法降低了网络能量开销,提高了定位精度,适合矿井传感器网络应用.     

用于无线传感器网络的节点间协同定位算法的设计

给出一种无线传感器网络中无锚节点情况下的节点间相互协同定位的算法。它首先将节点进行分簇,把角度测量和距离测量结合起来,通过方位协同,逐步对同步中的节点进行方位调整和坐标调整,从而计算出所有节点的相对坐标。仿真结果表明,在节点随机分布的情况下,该算法比起业界公认的聚类SPA算法在网络覆盖率、定位误差率和通信开销3个方面都有更好的表现。     

Adaptive decentralized re-clustering protocol for wireless sensor networks

Wireless sensor networks are composed of a large number of sensor nodes with limited energy resources. One critical issue in wireless sensor networks is how to gather sensed information in an energy efficient way since the energy is limited. The clustering algorithm is a technique used to reduce energy consumption. It can improve the scalability and lifetime of wireless sensor network. In this paper, we introduce an adaptive clustering protocol for wireless sensor networks, which is called Adaptive Decentralized Re-Clustering Protocol (ADRP) for Wireless Sensor Networks. In ADRP, the cluster heads and next heads are elected based on residual energy of each node and the average energy of each cluster. The simulation results show that ADRP achieves longer lifetime and more data messages transmissions than current important clustering protocol in wireless sensor networks.     

基于对等区域的改进的Chord资源路由算法

给出一种基于对等区域的Chord网络资源路由算法。该算法在继承Chord算法简单、可靠、负载平衡等特点的基础上,在Chord环型结构中引入基于对等区域的搜索机制和区域管理机制,由超级节点统一转发区域成员节点状态信息,减少单个节点间由于路由信息失效而产生的无效转发,降低Chord网络的平均搜索长度,实现区域内超级节点选择的随机性,提高对等网络的资源搜索效率。     

多能源系统的最小控制节点集合辨识

本文提出了一种构建能源互联网实际能控的最小控制节点集合方法.考虑到能源互联网中的负载具有随机变化且无驱动能力特性,在忽略节点特性获取的最小驱动节点集合的方法基础上,本文计及网络的节点特征和能控性需求,首先通过优先匹配算法尽量确保获得的最小控制节点集合不存在无效的驱动节点.进而,针对由于网络的拓扑结构原因而导致的部分无效的驱动节点仍旧存在于最小控制节点集合这种情况,本文提出了增加恰当有向边的算法,保证最终获得的最小控制节点集合不存在无效的驱动节点.最后, 48节点耦合多能源系统的最小控制节点集合和最小驱动节点集合节点类型的比较,验证了我们提出的方法的有效性.     

网络可靠度BDD分析算法的性能改进

BDD是布尔函数的图形表示形式,被广泛应用到网络可靠度的分析计算中。为了提升网络可靠度BDD分析算法的性能,本文根据边扩展图实例,识别两类无效边扩展路径:冗余节点型无效扩展路径和ST非连通型无效扩展路径,然后基于基本的网络可靠度BDD分析算法,实现了两类无效扩展路径的消除技术。实验结果表明,两种无效扩展路径消除技术能够提前识别无效扩展路径,避免无效扩展,有效减少中间子网的数量,缩减分析时间;通过把两种技术结合起来,可以有效地消除边扩展图中的这两类无效扩展路径,从而极大提升可靠度分析的性能。     

无线传感器网络中一种改进的凸规划定位算法

本文以无线传感器网络中的凸规划(Convex)定位算法为研究对象,针对传统凸规划算法引入无效区域导致定位精度不高的问题,提出了一种改进定位算法Convex-CIS(Circle In Shadow)。Convex-CIS算法在传统凸规划算法基础上,在不增加节点开销和硬件设施的情况下,以多边形的最大内接圆圆心作为定位结果,减少影响定位精度的无效区域,进而降低未知节点的定位误差。仿真表明,Convex-CIS算法能有效提高无线传感器网络中未知节点的定位精度。     

无线传感器网络RaSMaLai算法的改进

针对RaSMaLai算法有可能进入无效循环和无效等待状态的问题,对RaSMaLai进行了两点改进并提出了一种新的随机转换算法NRaSMaLai:改进一在算法初始化过程中遍历树中节点进行初始化检查,防止树进入无效等待状态;改进二在更新树操作过程中对树中最大负载节点及其所有子孙节点时进行状态检测,防止树进入无效循环状态。NRaSMaLai通过增大最小负载节点及其子孙节点的负载使树平衡。仿真实验表明,使用改进一、二的算法能使树达到平衡状态或更接近预设的平衡状态。当sink节点位于区域中心时,NRaSMaLai使树平衡时所需的迭代步数减小为原来的1/5并很少出现振荡,对使数据收集树快速收敛并延长网络寿命具有重要意义。     

无线传感器网络局部协同定位算法

针对无线传感器网络中距离定位算法精度和覆盖率低的问题,提出了局部协同定位算法(LCLA)。该算法通过对节点路径损耗指数的局部计算,将通信中受到环境或者障碍物影响的锚节点判定为无效锚节点;同时引入协同定位思想,将满足误差要求的已定位节点升级为锚节点,并参与其他未知节点的定位,以提高定位的覆盖率。节点定位时,若收到多个锚节点信号,优先选取初始的有效锚节点对其进行定位;当有效锚节点个数不足以定位时,再选取升级后的锚节点,以减少累积误差,提高定位精度。仿真结果表明,局部协同定位算法在定位覆盖率和精度方面优于改进的接收信号强度指示(RSSI)定位算法、多维尺度分析(MDS-MAP)算法和协作定位算法。     

基于协作博弈的ZigBee能量优化路由算法

针对 ZigBee网络节点协作过程中,由于工作任务不均衡导致能耗不均问题,从带有竞价的博弈角度提出了基于协作博弈的ZigBee网络能量优化路由算法。首先建立了ZigBee路由博弈的系统模型以及能耗模型;其次,针对ZigBee网络节点建立了基于斯坦克贝格博弈的ZigBee协作博弈模型,分析了协作博弈的近似纳什均衡解,给出了优化的路由算法流程描述;最后的OPNET仿真实验表明,改进的路由算法能够在节点失效数目、能量消耗以及生存时间上得到了一定的改善。     

网络可存活生成树的快速恢复算法

如何应对网络链接失效是具有挑战性的问题之一,通常采用包含两棵生成树的可存活连接来预防链接失效。由于网络数据传输速率的高速增长,当两棵生成树的共享链接失效时,可存活连接中的生成树将全部失效。针对可存活连接中共享链接的失效提出了一种快速恢复算法,该算法通过搜索失效链接的可替换链接集,将失效概率最小的链接加入原可存活连接中的生成树,生成新的可存活连接。实验结果表明,该算法能够在显著降低恢复时间和时间复杂度的情形下,同时保证可存活连接的存活度接近当前网络的最优存活度。当网络节点数在10～100变化时,提出的算法比现有算法在恢复时间上的平均优化高达34.42%,同时在存活度上的误差不超过1%。     

请求下降邻域叠加选取分布式P2P 视频点播调度

为实现对等架构的低成本视频流传输和实时播放要求,提出基于请求下降叠加选 取的分布式P2P 视频点播调度算法。首先,基于叠加技术构建P2P 视频点播的技术指标,充分 考虑输入邻域节点、输出邻域节点和媒体服务器负载3 组优化指标,构建叠加架构和分布式算 法流程;其次,利用请求下降策略对发送节点和服务节点选取进行改进,解决可能出现的带宽 低利用率和无效的视频播放问题;最后,通过BitTorrent 视频点播系统对所提算法的有效性进 行了验证。