基于能量密度的无线传感器网络能量预测成簇算法

降低网络能耗、延长网络生存时间是无线传感器网络设计的重要目标.在分析现有主要成簇算法的基础上,提出一种基于能量密度的无线传感器网络能量预测成簇算法EPCBD(energy prediction clustering algorithm based on energy density).算法中,节点根据其通信范围内的能量密度与网络平均能量密度之比确定自己成为簇头节点的概率.为节省每轮成簇初始阶段节点进行广播所消耗的能量,建立了节点消耗能量的预测机制.仿真实验结果表明,与现有主要成簇算法相比,新的成簇算法拥有更长的网络生存周期和更优的网络监控质量.     

无线传感器网络分布式成簇算法优化

能量异构问题在通信过程中会成为无线传感器网络不可避免的现象,为解决能量负载不均衡问题,对一种适用于能量异构环境的无线传感器网络分布式成簇算法进行改进。算法结合能量水平相对估计因子使高能量节点更易成为簇头;簇间通信时根据通信代价选择单/多跳方式,同时设置低能量的簇拒绝转发其他簇的数据以达到均衡能耗的目的。模拟实验结果表明,新算法能更好的均衡节点能量负载,其能量有效性得到了很大的提高。     

无线传感器网络的成簇算法

如何合理、有效地利用成簇算法使得网络节点具有均衡的负载和较小能耗率成为当前无线传感器网络研究领域的热点问题之一。根据无线传感器网络的分簇机制,着重从簇首的选举、簇组织和簇的路由三个方面系统地分析了当前典型的成簇算法,对算法的特点和适用情况进行了比较分析,并指出了目前算法存在的问题和需要进一步研究的内容。     

基于能量异构的无线传感器网络分布式成簇算法

能量异构是无线传感器网络中普遍存在的现象.为了解决分簇算法在能量异构网络中节点能量负载不平衡的问题,提出了一种适用于能量异构环境的无线传感器网络分布式成簇算法.算法基于簇的本地信息给出了评估节点当前能量水平的相对估计因子,用以调整节点在簇头轮转过程中出任簇头的概率及其轮转周期,从而使当前高能量节点获得更多担任簇头的机会,实现整个网络能量均衡消耗,最大限度地延长网络生命周期.实验仿真结果表明,在能量异构网络环境中,新算法表现出很好的适应性和可扩展性,其能量有效性得到了很大的提高,节点能量负载更加均衡.     

基于能量均衡的无线传感器网络分簇路由协议

针对当前无线路由协议的能量和簇头瓶颈问题,以延长网络生存时间和提高能量利用率为目标,提出一种能量均衡无线传感器网络分簇路由协议。首先根据能量消耗最小原则,得出最优簇头数目,并按区域划分为簇,然后通过节点剩余能量和通信代价2个参数选取簇头,并且动态地轮换簇头,最后进行仿真实验。仿真结果表明,相对于其它改进LEACH协议,本协议有效地减少能量消耗,明显增加了网络节点存活率。     

基于分层成簇改进无线传感器网络iHEED协议

分簇思想是设计能量高效的无线传感器网络路由协议的一种重要方法.在分析iHEED协议的基础上,通过仿真实验和理论分析,指出iHEED协议可能出现"成簇父节点丢失"现象.针对该现象提出并在TinyOS上实现了iHEED-CHLevel分簇路由协议,引入"分层成簇"思想对iHEED协议进行了改进.TOSSIM模拟仿真表明,iHEED-CHLevel协议是有效的,它实现了层次分簇,保证了簇间多跳数据传输链路的建立.     

无线传感器网络中一种能量均衡的分布式成簇算法

分簇算法是无线传感器网络路由算法研究的主要方向之一.为了解决分簇算法中网络节点能量负载不平衡的问题,提出了一种能量均衡的分布式成簇算法.算法采用簇头轮转方法,并在每轮成簇过程中,每个节点基于所在簇的局部信息评估自身的能量水平,用以确定自己在下一轮的阈值,从而相应地调整其出任簇头的概率,实现整个网络的能量消耗更加均衡,最大限度地延长网络生命周期的目的.仿真实验结果表明,新的分簇算法能量均衡性更好,能提供更长的网络生命周期和更高的数据精度.     

异构传感器网络的最大剩余能量成簇算法

节点成簇算法被普遍认为是一种理想的技术,它能够增强网络的扩展性和节能性,因而被许多研究人员所引用.当前大多数的成簇协议是以概率为基础,即在簇头选择阶段使用了概率的方法.而本文提出了一种新的成簇算法,该算法基于节点的剩余能量,即在一定区域内具有最大剩余能量的节点成为簇头.仿真结果表明该算法具有很好的性能,并有效地避免了盲节点现象的过早发生.     

无线传感器网络LEACH协议成簇算法研究

减少传感器节点的能量消耗,延长网络生命周期是无线传感器网络路由协议的首要设计目标.针对LEACH协议在簇的形成过程中节点只考虑自身的通信代价的不足,提出了一个基于权值的新协议,它融入了簇头的剩余能量以及簇头到基站的距离等因素.仿真实验表明,新的协议减少并平衡了各节点的能耗,延长了网络的生存时间.     

无线传感器网络备份路径分簇算法

在路由协议中利用分簇技术可以提高无线传感器网络的可扩展性。针对无线传感器网络(WSN)中分簇算法的不足,提出了基于备份节点策略的EDC算法,传感器节点在其簇头失效后仍可以通过其备份路径传输数据。通过OMNeT++平台上的仿真实验表明,EDC在网络重建时间、失效节点数量较其他WSN协议有明显的改善。     

无线传感器网络能量有效成簇算法研究

分析当网络覆盖范围变大时LEACH协议存在的问题,针对传感网络中簇头采用单跳通信时距离基站较远的簇头能量消耗太大而过早死亡,采用多跳通信时距离基站较近的节点过多参与数据会转发而过快死亡,提出一种综合考虑节点位置、节点能量状况的多跳改进算法LEACH-L,同时,LEACH-L还通过限制簇头的最短转发距离,避免网络过多的进行数据转发使网络开销增大.仿真结果显示,当网络范围变大时,LEACH-L能有效的减少网络中节点和基站通信时的能量消耗,均衡传感网络节点负载,较大幅度的延长传感器网络的生命周期.     

能量高效的无线传感器网络非均匀分簇路由算法

针对无线传感器网络能量有限的问题,提出了一种能量高效的非均匀分簇路由算法.算法中首先通过在"热区"内选举传送节点,有效的解决了"热区"内负载不均衡的问题;非"热区"内的节点根据节点的剩余能量选举簇头,簇头选举结束后其余节点加入到距其最近的簇头中;节点入簇后,基于相似数据的收集策略,寻找符合条件的相似节点,休眠其中部分冗余的节点;改进的算法中不再每轮结束后都重新选举簇头,减少了能量的浪费;最后在数据传输阶段,采用改进的簇内单跳,簇间多跳的通信方式传输数据.仿真结果表明,本算法有效的降低了能量的消耗,改善了传感器网络的性能,提高了网络的生存时间.     

基于分层模型的无线传感器网络分簇路由算法

无线传感器网络（WSN）与传统无线网络相比,网络节点在电源能量、计算与处理能力、通信带宽等方面都十分有限。延长网络的生命时间成为无线传感器网络的一个关键问题。文中提出了一种新的高效节能的分簇路由协议ULCR（Unequal Level-based Clustering Routing Algorithm）。该算法根据节点的剩余能量及节点所在层次来竞争簇头,同时使用候选节点的竞争范围来构造大小不均等的簇。簇间采用多跳方式转发数据,可以有效避免簇头能量消耗不均衡的问题。仿真结果显示,与LEACH和EEUC两种协议相比,ULCR协议可有效延长网络生命时间。     

基于分层模型的无线传感器网络分簇路由算法

无线传感器网络（WSN）与传统无线网络相比,网络节点在电源能量、计算与处理能力、通信带宽等方面都十分有限。延长网络的生命时间成为无线传感器网络的一个关键问题。文中提出了一种新的高效节能的分簇路由协议ULCR（Unequal Level-based Clustering Routing Algorithm）。该算法根据节点的剩余能量及节点所在层次来竞争簇头,同时使用候选节点的竞争范围来构造大小不均等的簇。簇间采用多跳方式转发数据,可以有效避免簇头能量消耗不均衡的问题。仿真结果显示,与LEACH和EEUC两种协议相比,ULCR协议可有效延长网络生命时间。     

一种能量有效的WSN分簇路由算法

针对无线传感器网络(WSN)中的热区问题,提出一种能量有效的WSN分簇路由算法EERA。以基站为圆心将整个感知区域划分为大小不等的圆环,依据节点剩余能量和相对位置选择簇首。簇间采用多跳路由传输数据,路由构建时考虑节点接收和发送数据能耗,将发送距离限制在阈值之内且尽量减少中转次数,簇首节点在稳定传输阶段动态改变转发路径。仿真结果表明,EERA能有效降低网络能耗,均衡网络节点的能耗,延长网络生命周期。     

基于PSO的无线传感器网络分簇路由协议

提出一种能量均衡的无线传感器网络两层分簇路由协议TL-EBC。该协议采用粒子群优化算法实现网络节点最优化组簇,设置总簇头负责收集、处理簇头数据并发送至基站,以均衡不同位置簇头间的能耗。仿真结果表明,TL-EBC能有效降低节点死亡速度,均衡网络能耗,延长网络生存周期。     

基于蚁群算法的WSN分簇路由协议

针对无线传感器网络的能耗问题,提出了一种基于蚁群算法的路由协议,在簇首选择时考虑到节点的剩余能量,确定节点的实际通信半径,成簇时采用预测机制,簇间采用蚁群算法构建多跳路由。在OMNET＋＋环境下进行实验表明：该协议可有效延缓节点死亡时间,延长网络生存周期。     

基于无线传感器网络的能量高效的非均匀分簇算法

通过分析无线传感器网络自身工作环境的特点,我们对网络中的簇结构大小进行非均匀分簇,根据距离Sink的远近不同,其簇首的覆盖范围大小也不同。这样,对于距离Sink比较近的簇首来说,可以减轻簇内能量消耗的负担,保留一部分能量用于簇间的通信,从而使网络中的节点能量消耗分布相对均匀。通过建立网络节点分布模型,求出了节点能量均衡与多层分簇层数的最优解,提高了能量的利用率,有效地延长了整个无线传感器网络的生命周期。     

一种能量有效的传感器监测网络成簇协议

提出了一种分布式能量有效的传感器监测网络成簇协议EECTS(energy-efficient clustering protocol for target surveillance).在该协议中,节点根据邻居节点的分布情况以及自己的剩余能量来竞争簇首.为了降低簇首的能量消耗,簇首间形成一个以基站为根的最小生成树,将监测到的数据通过多跳方式直接发送到生成树的上游节点.由于监测网络的首要任务是能够对移动目标进行不间断的监测,此协议还提出了一种簇内调度方法EECTS-1,可监测到网络中的大部分区域,并在此基础上提出了改进方法EECTS-2.这两种方法在目标进入网络时都能取得较高的持续监测度.随着节点密度的提高,EECTS协议在保证监测性能的前提下,使得传感器监测网络的寿命相应于节点数量呈线性增长.仿真结果表明,在监测性能相同的情况下,运行EECTS-1协议的网络寿命与HEED协议相同,比DEEG协议的网络寿命延长了约35%。EECTS-2协议比EECTS-1和HEED协议的网络寿命延长了约70%～80%.EECTS成簇协议可应用于军事目标监测等领域,工作时间长,监测结果具有很高的可靠性.     

一种基于信息相似度的无线传感器网络成簇算法

提出一种基于节点信息相似度的节能成簇算法．该算法应用遗传算法将监测结果相似的节点尽量划分到相同的簇域内,通过簇内的高效信息融合最大限度地降低系统远程通信能量损耗,从而延长网络的生存时间．模拟实验结果显示,与现有的重要成簇算法相比,所提算法在特定应用环境中提供了更长的网络生存时间．