基于分簇的WSN路由算法研究及改进

为了更好地满足无线传感器网络（WSN）低功耗的要求,延长网络的生存周期。对WSN分簇路由算法LEACH（低功耗自适应分簇）的簇头节点选择机制进行改进,提出了改进算法LEACH-IMP,实现减少网络能耗、延长网络生存周期的目的。利用网络仿真工具NS2进行仿真,对LEACH算法与改进算法进行比较与分析,仿真结果表明,改进算法有效地延长了网络的生存周期。     

基于遗传算法和蚁群算法的LEACH改进协议

针对无线传感器网络低功耗自适应集簇分层(Low Energy Adaptive Clustering Hierarchy, LEACH)路由协议因能耗不均衡导致节点过早死亡的问题,提出了一种基于遗传算法和蚁群算法改进的LEACH路由协议。在分簇阶段,通过遗传算法选举合理的簇头节点并根据节点的分布划分簇群;在数据传输阶段,通过蚁群算法使簇头节点尽可能选择能量充足且距离较短的路径进行数据传输。仿真结果表明,与传统的分簇路由协议LEACH和LEACH-C相比,改进算法可以使网络的能量消耗更加均衡,并延长网络的生命周期。     

矿井无线通信网络中LEACH协议的改进

针对矿井下无线传感器网络通信的特点,对LEACH协议分簇进行优化,并充分考虑能量和距离的因素,对簇头节点的选取进行优化,提出基于K-means++聚类的路由算法LEACH-KPPE,有效地改善了LEACH算法中簇头节点分布不均、能耗不均以及网络的稳定性等问题。仿真实验结果表明,该算法有效地改善了整个网络的能耗,提高了能量的利用率,有效延长了网络的生命周期。     

基于混沌粒子群与蚁群算法的WSN路由协议

为了降低无线传感器网络（WSN）能量消耗,延长网络生存周期,提出了一种基于混沌粒子群（CPSO）和蚁群算法相结合的路由协议。该协议针对典型的分簇协议LEACH（Low-Energy Adaptive Clustering Hierarchy）协议的簇头选择进行了优化,考虑了节点剩余能量和簇内密集性等因素,采用新的混沌粒子群算法对簇头选择进行优化。然后,针对LEACH协议簇头到基站采用单跳通信,容易使簇头早亡的问题,采用蚁群算法优化簇头到基站的路由路径,减少通信消耗的能量。仿真结果表明,与传统的LEACH协议相比,新的协议能有效减少能量消耗,延长网络生命周期。     

一种WSN中分簇路由算法的改进

在无线传感器网络中,基于分簇的路由协议对提高网络的寿命有着重要作用,LEACH是一种应用比较广泛的层次路由协议。本文提出一种新的基于最优分簇的无线传感器网络分簇路由（LEACH-O）算法,在簇的形成过程考虑到节点的集中程度和节点的剩余能量,从而减少传感器节点的能量消耗,优化资源利用率。仿真实表明,与传统的LEACH算法相比,该算法配传感器节点间数据传输提供了高效路由,从而延长网络的生命周期。     

一种基于LEACH路由协议的改进算法

无线传感器网络的生存时间受传感器节点软硬件条件的限制,改进传感器网络路由协议是延长网络生存时间的有效途径。LEACH协议是最早提出的经典分层路由协议,文中基于LEACH协议提出改进,应用K-medoids算法改进LEACH协议的簇首分簇机制,并通过Matlab仿真实验,证实了改进后的LEACH算法在均衡化网络能耗,延长网络的生命周期方面具有优越性。     

无线传感器网络中基于位置信息的低能耗路由算法简

许多研究表明,优秀的分簇路由算法能够有效的延长传感器网络的使用时间。在分析典型的分簇路由算法LEACH存在问题的基础上,提出了基于位置信息的低能耗路由算法,该算法在LEACH算法的簇头选取机制上进行了改进,综合考虑了位置和能量等信息,仿真实验表明,新算法较LEACH算法能更好的降低能耗,均衡网络能量,延长网络使用时间。     

无线传感器网络中基于位置信息的低能耗路由算法

许多研究表明,优秀的分簇路由算法能够有效的延长传感器网络的使用时间。在分析典型的分簇路由算法LEACH存在问题的基础上,提出了基于位置信息的低能耗路由算法,该算法在LEACH算法的簇头选取机制上进行了改进,综合考虑了位置和能量等信息,仿真实验表明,新算法较LEACH算法能更好的降低能耗,均衡网络能量,延长网络使用时间。     

基于剩余能量和睡眠控制的改进LEACH算法

无线传感器网络（WSN）路由协议研究的一个重要的目标是如何在有限的能源下降低整个网络的能耗,提高网络的生存时间。以分簇路由协议LEACH为研究基础,提出了一种改进算法。该算法改进了簇首选择规则,引入协调件协议算法,通过在成簇阶段降低剩余能量低的节点被选择成为簇首的概率,在稳定运行阶段使簇首节点尽可能多的保持睡眠状态,从而降低了网络能耗。仿真结果表明,与原LEACH算法相比,改进的算法能够明显地延长网络生存时间。     

基于扇形分簇的无线传感器网络路由算法

无线传感网络中低功耗自适应聚类分簇(LEACH)路由算法等概率选取簇首节点,容易导致整个网络节点能量损耗出现极端化,减少网络生存时间。为此,提出一种针对簇首节点选取和分簇的改进LEACH算法。该算法把整个网络区域分为四个扇形区域,在每个区域内独立进行分簇路由;然后基站根据节点剩余能量和与基站的距离进行簇首节点选择,节点根据簇首节点和基站接收信号强度选择路由方式,以均衡网络能量消耗。仿真结果表明,改进LEACH算法的网络寿命是原有LEACH算法的150%,数据吞吐量提升了3倍。     

基于空间相关性的事件驱动无线传感器网络分簇算法

分簇算法是传感器网络中减少能量消耗的一种关键技术,它能够增强网络的扩展性和延长网络的生存时间。针对传感器节点数据的空间相关性,该文提出了一种新的基于空间相关性的事件驱动传感器网络分簇算法。算法根据用户要求的误差门限及结合节点数据的空间相关性马尔可夫模型,将事件感知区域划分成虚拟极坐标等价层。每个等价层选取层内当前剩余能量最大的节点作为簇头,网络通过移动代理收集簇头感知信息,该方法减少了传输数据量,有效节省了网络能量。     

一种能耗均衡的无线传感器网络路由算法

为了延长采用电池供电的无线传感器网络的生命周期,提出了一种综合考虑单个节点能耗和节点传输信息至汇集节点所需总能耗的路由算法.该算法首先根据网络中节点到汇集节点从小到大的距离顺序选择待规划节点,然后计算各对应候选节点的评价参数,该参数由单节点能耗和节点传输信息至汇集节点所需总能耗加权得到,最后选择评价参数最小的候选节点作为待规划节点的中继节点.仿真结果表明,该算法的生命周期明显长于LEACH(Low Energy Adaptive Clustering Hier-archy)算法.     

一种传感器网络跨层能量优先成簇算法

文中提出CLEEC跨层能量优先成簇算法,基于节点剩余能量来选举簇头节点,使网络能量均匀消耗,延长网络的生存时间.模拟实验结果显示,与现有的典型成簇方案相比,新的成簇算法在传感器网络下提供了更长的网络生存时间和更大的网络吞吐量.     

无线传感器网络模糊逻辑分簇路由协议

在无线传感器网络（Wireless Sensor Network,WSN）中,LEACH协议通过概率模型来选举簇头,由于没有考虑到传感器节点的分布情况和能量剩余等信息,可能会使得部分节点过早死亡.针对这一问题,提出基于模糊逻辑的分簇路由协议（DFLCP）.在预选簇头阶段,根据节点剩余能量等信息利用模糊逻辑计算出节点的竞争半径,使得簇头分布相对均匀;在簇头选举阶段,通过模糊逻辑确定节点成为簇头的概率.仿真结果表明：DFLCP协议可有效控制簇头节点的分布密度和簇的半径,均衡网络负载,延长节点平均生存时间.     

An Energy Efficient Scalable Clustering Protocol for Dynamic Wireless Sensor Networks

The issue of energy constraint has always been a challenging task in the research field of wireless sensor networks. Clustering is the most effective approach for enhancing the performance of wireless sensor networks to a great extent in terms of energy consumption, network lifetime and throughput. However, the uneven formation of clusters can lead to faster energy depletion of few nodes, and thus results in premature failure of the wireless sensor network. This paper proposes an energy-efficient scalable clustering protocol (EESCP) which considers inter-cluster and intra-cluster distances to generate balanced clusters. A novel Dragonfly algorithm based particle swarm optimization technique is proposed to optimize the selection of cluster heads. Further, extensive simulations have been carried out by varying node densities and network sizes to demonstrate the full potential of EESCP.

     

基于无线传感器网络的K均值算法研究

传统无线传感网一般由大量密集的传感器节点构成,存在节点计算能力、能源和带宽都非常有限的缺点,为了有效节能、延长网络寿命,介绍了基于聚类的K均值算法.该算法通过生成的簇头节点散播到网络的各个区域中,减少了每个区域内通信的能耗和可能会出现的一般节点过早死亡的情况,从而避免了网络对该区城提早失去监控.实验证明,该算法对各节点...     

Fuzzy-based unequal clustering protocol for underwater wireless sensor networks

Underwater wireless sensor network (UWSN) is a network made up of underwater sensor nodes, anchor nodes, surface sink nodes or surface stations, and the offshore sink node. Energy consumption, limited bandwidth, propagation delay, high bit error rate, stability, scalability, and network lifetime are the key challenges related to underwater wireless sensor networks. Clustering is used to mitigate these issues. In this work, fuzzy-based unequal clustering protocol (FBUCP) is proposed that does cluster head selection using fuzzy logic as it can deal with the uncertainties of the harsh atmosphere in the water. Cluster heads are selected using linguistic input variables like distance to the surface sink node, residual energy, and node density and linguistic output variables like cluster head advertisement radius and rank of underwater sensor nodes. Unequal clustering is used to have an unequal size of the cluster which deals with the problem of excess energy usage of the underwater sensor nodes near the surface sink node, called the hot spot problem. Data gathered by the cluster heads are transmitted to the surface sink node using neighboring cluster heads in the direction of the surface sink node. Dijkstra's shortest path algorithm is used for multi-hop and inter-cluster routing. The FBUCP is compared with the LEACH-UWSN, CDBR, and FBCA protocols for underwater wireless sensor networks. A comparative analysis shows that in first node dies, the FBUCP is up to 80% better, has 64.86% more network lifetime, has 91% more number of packets transmitted to the surface sink node, and is up to 58.81% more energy efficient than LEACH-UWSN, CDBR, and FBCA.     

基于ERPMT改进启发式方法的WSN寿命最大化算法

针对传感器节点的电池容量限制导致无线传感网络寿命低的问题,基于容量最大化(CMAX)、线上最大化寿命(OML)两种启发式方法以及高效路由能量管理技术(ERPMT),提出了基于ERPMT改进启发式方法的无线传感网络寿命最大化算法。首先,通过启发式方法初始化每个传感器节点,将节点能量划分为传感器节点起源数据和其它节点数据延迟;然后利用加入的一种优先度量延迟一跳节点的能量消耗;最后,根据路径平均能量为每个路由分配一个优先级,并通过ERPMT实现最终的无线传感网络优化。针对不同分布类型网络寿命的实验验证了本文算法的有效性及可靠性,实验结果表明,相比较为先进的启发式方法CMAX及OML,本文算法明显增大了无线传感网络的覆盖范围,并且大大地延长了网络的寿命。     

模拟退火算法在无线传感器网络定位中的应用

近年来,随着对无线传感器网络研究的不断深入,节点定位问题受到了国内外研究者的极大关注。在深入研究无线传感器网络节点定位和模拟退火算法的基础上,提出了一种新颖的无线传感器网络节点定位算法,着重介绍了算法的基本原理和实现方法。仿真实验结果表明,该算法取得了良好的定位效果。该算法设计简单,计算量小,比较适合于无线传感器网络的节点定位。     

A Tracking-Based Target Locating Algorithm in Wireless Sensor Networks

1　IntroductionAwirelesssensornetworkisusuallycomposedofhundredsorthousandsofsensorsequippedwithcomputation ,sensingandcommunicationdevices,whicharecoordinatedinadistributedmodeinordertomonitoracertaingeographicalregionandcollectinformationontheirsurroundings[1 ] .Thecollecteddataisthenusedtoanswervariousqueries.RecentadvancesinMEMS ,wirelesscommunications,anddigitalelectronicshavemadepossiblethecheapandfastdeploymentofsensornetworks[2 ] .Suchadhoc,self organizingsensornetworksarereceivingin…