无线传感器网络多级环形分簇节能路由

综合LEACH算法和TEEN算法的缺点,并且考虑到传输距离对能量消耗的影响、网络中各节点的负载均衡、网络具有尽可能大的使用寿命,提出了一种多级环形分簇路由算法（Multi-stage Cluster Based Ring Routing Algorithm）MCBR。算法综合考虑了节点如何合理地分簇、簇头节点合理选择、传输距离对网络能量的影响,提出一种新的路由机制。NS-2模拟仿真实验表明该路由算法有效地延长了网络寿命。     

一种无线传感器网络多级异构分簇路由协议

研究了无线传感器网络,提出了一种适合大规模应用的无线传感器网络体系结构,并提出了一种新的路由协议——多级异构分簇路由协议;该协议将无线传感器网络节点分成4种类型,根据簇头间平均跳数、簇头能耗等因素选举出第一级簇头节点;利用通信能耗、节点能耗以及跳数3个方面作为启发因子,寻找第一级簇头到第二级簇头间的最佳路径;基于NS2平台对该路由协议进行了仿真实验,并与LEACH协议进行比较;仿真结果表明:在大规模的应用中,该路由协议能有效地降低节点的平均能耗、延长网络生存时间。     

基于组合设计和身份加密的分簇无线传感器网络密钥管理方案

针对现有分簇式无线传感器网络密钥管理方案中存在的健壮性差、簇头节点抗俘获性差和可扩展性差等问题,结合组合设计和基于身份密码体制的思想,提出一种新的密钥管理方案。采用组合设计的方法构造每个簇的密钥池,使簇内节点均共享一个密钥。簇内节点使用椭圆曲线密码体制建立簇内对密钥,簇头节点使用基于身份密码体制建立簇头之间对密钥。该方案支持节点动态变化。性能分析表明,与现有的分簇式密钥管理方案相比,该方案具有良好的健壮性、簇头节点抗俘获性、可扩展性和较低的系统开销。     

一种基于时间延迟机制的无线传感器网络分簇算法

为了延长网络的生存时间,需要设计能量有效的路由协议以适应传感器网络的特点.成簇算法是传感器网络中减少能量消耗的一种关键技术,它能够提高网络的生存时间.本文提出一种基于时间延迟机制的分簇算法,称为CHTD.该算法建立了节点的时间延迟机制模型,使得能量较多的节点能够在每一轮中被优先选为簇首.同时,通过维持每个节点的簇首信息集合使得每轮产生的簇首数目稳定且位置均匀分布.模拟实验表明,CHTD有效地均衡了网络中节点的能量消耗,并显著地延长了网络的存活时间.     

无线传感器网络分簇路由协议

在无线传感器网络体系结构中,网络层的路由技术至关重要.分簇路由具有拓扑管理方便、能量利用高效、数据融合简单等优点,成为当前重点研究的路由技术.分析了无线传感器网络分簇路由机制,着重从簇头的产生、簇的形成和簇的路由角度系统地描述了当前典型的分簇路由算法,并比较和分析了这些算法的特点和适用情况.最后结合该领域当前研究现状,指出分簇路由算法未来的研究重点.     

基于分簇的无线传感器网络时间同步算法

时间同步是无线传感器网络中一个重要支撑技术,为了提高时间同步精度,提出了一种基于分簇的无线传感器网络时间同步算法;在部署无线传感器网络的初期阶段,建立簇状拓扑结构,首先是基站与簇首节点实现同步,然后簇内实现同步,最终建立一个全网统一的时钟,在同步过程中,采用了成对节点间的同步算法,很好利用了多信道广播方式;该算法能很好地满足无线传感器网络低能耗的要求;性能分析和实验结果表明,该算法减少了同步层次,提高了同步精度。     

无线传感器网络中基于簇结构的公钥认证策略

在无线传感器网络中使用hsh算法取代传统的公钥加密算法(PKC),提出了基于能量层和位置关系分簇算法的公钥认证策略(SPABEP),该策略可以有效地减少节点内存空间的消耗.在对SPABEP进行改进的基础上,又提出了基于部署信息的簇结构公钥认证策略(SPABDK),SPABDK更好地优化了节点内存空间消耗与通信负载的关系.仿真结果表明所提出的基于簇结构的公钥认证策略比传统的公钥认证策略具有更好的节能性能.     

基于能量异构的无线传感器网络的分簇算法研究

分簇路由算法是无线传感器网络中减少能量消耗的关键技术之一，因而成为目前国际上的研究重点。考虑到大多数分簇算法都是在同构网络中提出的，对异构网络的适应性差，本文提出一种新的异构网络分簇算法，该算法采用ECS网络结构，在选举簇头时将节点刺余能量和与所在簇的质心间的距离结合起来考虑。仿真结果表明算法在延长网络生存时间上比LEACH和基于ECS结构的分簇算法有很大的提高。     

基于分簇的无线传感器网络编码算法

通过均衡网络能量消耗和延长网络生命周期,以提高无线传感器网络的能量利用率,提出了在无线传感器网络动态成簇算法中对簇头节点进行网络编码的路由算法.在簇的建立阶段,采用节点剩余能量和接收信号强度来完成分簇,解决了部分节点因能耗过度而过早失效的问题;在数据采集阶段,采用基于簇头进行随机线性网络编码的方法,有效降低了传输到网关节点数据包的数量,减少了网络能量的耗用.仿真实验结果表明,该算法与标准协议AODV相比,有效的均衡了节点能量消耗,提高了能量使用效率,改善了网络吞吐量和端到端延迟.     

基于两个参数的无线传感器网络分簇算法

分簇使无线传感器网络层次清晰,便于管理,节约能量,同时可以降低传输过程中的数据冗余.基于节点剩余能量和邻居节点数目两个参数,提出了一种分布式的无线传感器网络分簇算法.该算法将分簇过程分为两个阶段并引入退位机制,第1阶段以节点剩余能量作为参数,第2阶段还引入了邻居节点数目参数.实验结果表明,它有效地解决了簇间重叠的问题,同时只要求较小的通信开销.     

距离度量法聚类的无线传感器网络路由算法

为提升无线传感器网络簇头分布效果及簇头节点选取质量,提出基于节点间距离改进的K均值聚类路由协议算法.通过节点间最远距离及各节点距离对比方法,确定出K个规模差异小的簇群;根据不同簇群的位置、节点数目和总能量的差异,簇头选举阶段引入能量因子、质心因子和距离因子提高选取的簇头质量.实验结果表明,在网络区域内簇群分布均匀,簇头选取质量更佳,能够有效均衡全网能量,达到延长网络生命周期的目的.     

一种新型唤醒机制的无线传感器网络节点设计

寿命过短一直困扰无线传感器网络(WSNs)与实际应用结合的难题。通过对WSNs工作效率低问题的研究,提出了一种新型射频唤醒机制的WSNs节点的设计方法,对降低节点的功耗和延长WSNs的寿命都有帮助。详细说明了节点设计的硬件结构和软件中的程序流程。可行性分析论证了节点的实用性和低功耗特性。     

EEMC: An energy-efficient multi-level clustering algorithm for large-scale wireless sensor networks

Wireless sensor networks can be used to collect environmental data from the interested area using multi-hop communication. As sensor networks have limited and non-rechargeable energy resources, energy efficiency is a very important issue in designing the topology, which affects the lifetime of sensor networks greatly. In this paper, the energy consumption is modeled and compared under the flat scheme and the clustering scheme, respectively. Motivated by the analysis, we propose an energy-efficient multi-level clustering algorithm called EEMC, which is designed to achieve minimum energy consumption in sensor networks. The cluster head election scheme is also considered in EEMC. EEMC terminates in O(log log N) iterations given N nodes. When the path loss exponent is 2, EEMC also achieves minimum latency. We focus on the case where sink node is remotely located and sensor nodes are stationary. Simulation results demonstrate that our proposed algorithm is effective in prolonging the network lifetime of a large-scale network, as well as low latency and moderate overhead across the network.     

无线传感网固定簇结构的密钥管理机制

由于传感器节点的资源严格受限,现有的网络安全机制无法应用于无线传感网中。提出了固定簇区域的网络结构,以大型脱机密钥池方式随机分配密钥形成密钥环,并周密地设计了密钥更新方案。仿真实验证明,该机制在能量消耗和安全性方面具有优秀的性能。     

基于分簇的无线传感器网络节能路由算法研究与应用探讨简

随着科技进步和经济的进一步发展,无线网络信息技术逐渐成为网络通信技术的重要组成部分。为了适应时代要求,节能环保,提高无线传感器网络路由的工作效率,进行基于分簇的无线传感器网络节能路由算法研究与应用探讨就显得尤为重要。本文基于现代信息技术高速发展的条件下基于分簇的无线传感器网络节能路由新算法的研究背景,从人文社会学的角度对基于分簇的无线传感器网络节能路由算法的现状、存在的问题及产生原因进行了分析,并在进行基于分簇的无线传感器网络节能路由算法研究与应用探讨的必要性探讨的基础上,提出了加强基于分簇的无线传感器网络节能路由算法研究与应用探讨的具体对策,为创新无线网络传感器路由算法,实现无线路由的节能高效,促进无线网络路由技术的向前发展,提供了一些切实可行的指导性意见,为其指明了前行的正确方向。     

能量高效的无线传感器网络分簇路由协议

针对无线传感网中存在的节点能量受限,网络循环利用周期短,吞吐量少等问题,提出了一种能量高效的无线传感器网络分簇算法--KAF(K-means and FAH).算法初始阶段基于改进的K均值(K-means)聚类获得网络分簇;利用模糊层次综合评价(FAHP)方法,根据节点能量、距基站的距离、节点能量效率等因素优化簇首选择;在数据传输阶段,根据传输距离、能量、跳数等因素构建节点多跳路由方式,有效减少了节点在数据传输时的能量消耗.仿真实验表明:相比于LEACH-K,KPSO等其他分簇路由协议,KAF对减少节点能耗,延长网络生命周期,增加网络吞吐量等方面均有明显改进.     

无线传感器网络信誉管理机制

无线传感器网络信誉管理作为保护网络安全、提高网络可用性的一种手段,被广泛应用在生产生活中。介绍了传统的无线传感器网络信誉管理机制,在其基础上加以改进,提出加入能量因素和环境误差因素,以提高无线传感器信誉值测量的准确性。     

基于分簇的无线传感器网络密钥管理的研究

密钥管理对整个无线传感器网络安全至关重要,针对该领域现有密钥管理方案存在的问题和层次化路由协议的应用,提出了一种新的无线传感器网络密钥管理方案,基站利用分簇信息为簇分配密钥池,引入网关节点用于簇间安全通信,可用于大规模传感器网络的安全体系.     

基于无线传感器网络的水质监测系统设计

在研究无线传感器网络及Zigbee协议标准的基础上,对远程实时水质监测系统进行了分析.提出了基于Zigbee无线传感器网络与互联网结合的远程实时水质监测系统架构.设计了基于无线传感器的水质监测网络体系结构,实现了水质监测参数的荻取及传输.