一种多媒体传感器网络低能耗分簇协议

多媒体传感器网络面临的主要挑战是在能量受限的情况下传输大量数据。在经典分簇协议LEACH的基础上,提出一种考虑数据量的多媒体传感器网络低能耗分簇协议。在簇头选举阶段,选择剩余能量多和数据量大的节点作为簇头;在成簇阶段,同时考虑节点到簇头的通信距离和节点的数据量让节点加入簇。仿真结果表明,提出的协议能有效提高网络的生命周期。     

无线传感器网络的自组织成簇算法

异构传感器网络是一种能量有限且分布不均衡的网络,负载均衡和能量有效是此网络路由算法的一个挑战。现提出的自组织成簇算法能够有效增加传感器网络的稳定周期,算法基于传感器节点的剩余能量和通讯能耗选择适合的簇头节点。与经典的成簇算法LEACH和SET比较,本算法能够更好实现负载均衡,并极大地提高传感器网络的稳定周期。     

一种半集中式低能耗自适应无线传感器网络成簇算法

基于对LEACH等算法的研究,提出一种半集中式,综合利用节点位置信息与剩余能量的无线传感器网络分簇及簇头选举算法。利用节点位置信息,在簇头选举阶段和传感数据传输阶段使用不同的拓扑划分,在尽可能选取剩余能量较高的节点作为簇头的前提下,能够既保证簇均匀分布,又尽量做到簇头在簇内处于相对中心位置,并且避免了成簇阶段的碰撞。仿真结果表明,该算法有效延长了网络生存周期,收集了更多的传感数据,并且适合大范围覆盖的传感器网络。     

基于LEACH协议簇头选择研究与改进

在无线传感器网络中,传统的分簇路由协议的簇头选择不合理以及簇头到sink节点采用单跳传输,导致距离sink节点的簇头节点过快死亡,从而使整个网络的寿命降低。通过综合考虑节点的剩余能量、当选簇头的次数以及距离的影响修正Leach协议中节点成为簇头的概率,同时簇头到sink节点之间采用最短径传输数据。在MATLAB平台下,对节点死亡个数以及节点剩余能量与轮数关系进行仿真。仿真结果表明改进的算法能更好地均衡网络节点的能量、延长无线传感器网络的寿命。     

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.     

基于簇头间距均匀部署的LEACH协议改进算法

针对无线传感器网络中各节点能量消耗和簇头节点位置分布不均导致网络寿命下降的问题,在LEACH协议基础上提出一种改进算法。首先增加高剩余能量节点成为簇头的概率,其次设定备选簇头节点间最小距离,以降低簇内节点与簇头节点的通信能耗。通过理论分析和仿真实验,提出的算法能实现网络能耗均衡,有效延长网络的生存周期。     

一种基于能量预测的无线传感器网络分簇算法

为了解决无线传感器网络能量有效利用的问题,提出一种利用能量预测选择簇头节点的分簇算法:CHEP利用文中建立的传感器节点工作状态转换模型,CHEP算法将所得的剩余能量预测参数作为考虑因素引入阀值的计算,从而使高剩余能量且能耗较慢的节点能够在每一轮中被优先选为簇头节点.通过仿真实验,将CHEP与其他分簇算法进行分析和比较,验证了CHEP算法中能量预测机制以及阀值改进的有效性.结果表明CHEP能够更好地平衡网络负载,延长网络寿命.     

无线传感器网络中基于能量的成簇协议

无线传感器网络采用能量有效方式传输数据对于延长传感器网络寿命十分重要。LEACH是一种基于簇的协议,它采用本地簇头随机轮转机制将能量负载均匀分布到网络中的所有传感器节点,簇头节点将收集到数据进行融合后发送给基站。提出一种改进的方案,采用随机成簇算法让网络中传感器节点成簇,成簇的过程考虑传感器节点剩余能量和簇头与非簇头结点之间的距离。通过分析评价和仿真结果,说明新算法比LEACH更能有效利用能量且发送更多的数据。     

一种基于能量和距离的无线传感器网络分簇路由协议

在无线传感器网络的路由技术中,基于簇的路由算法在拓扑管理、能耗利用、数据融合等方面都有较强的优势.在分析EECS协议的基础上,提出了EECS协议存在的问题,并相应地修改了成簇算法,设计了ADEECS协议,增强了算法的能量均衡性能.在簇头选举阶段总是选择剩余能量最多的节点,在成簇阶段ADEECS协议同时考虑了节点的剩余能量和节点与基站的距离.仿真结果也证明了ADEECS协议相对于EECS很大地提高了网络的生命周期.     

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.     

一种基于演化博弈的分簇协作路由算法

现有的分簇协作路由没有依据协作通信的特点选择簇头,也没能根据簇头节点的服务能力均衡簇成员负载,因而不能充分发挥协作通信能量高效的优势.本文提出了一种基于演化博弈的分簇协作路由算法CCREG.算法首先定义虚节点剩余能量作为簇头确立的指标,然后通过动态演化博弈为簇联盟问题建立模型.簇成员节点选择不同簇头结成联盟,可获得不同的收益.收益由簇头的能力、簇成员节点个数等因素决定.簇成员节点都可以根据自身得到的信息有限理性的选择簇结成联盟,直到网络中所有节点改变簇联盟都不能获得更高的收益.实验结果表明,与协作多输入多输出路由算法CMIMO相比,CCREG算法的网络生存周期在两个簇头情况下延长14%到70%,三个簇头情况下延长5%到80%.     

基于全局信息的LEACH协议改进算法

传统LEACH协议在选举簇头节点时,采用动态簇头选举算法,每轮选举产生簇头节点个数为最佳簇头数的概率并不是最大,使得每轮选举的簇头数偏差较大,不能使节点能量达到最优化。针对这一问题,提出了改进的LEACH-P协议,该协议在簇头选举阶段通过簇头节点间的相互协作,以少量的能量消耗来获取全局信息,消除了LEACH协议簇头选举算法的盲目性,从而改善簇头选举算法。实验结果表明,LEACH—P协议相比传统LEACH协议有效地节省了节点能量,延长了网络生命周期。     

一种基于物联网的室内监控系统节能研究

针对无线传感器网络通信中能量消耗过高及电源极为有限、不可替换问题,设计室内监控系统,布置ZigBee无线网络,重点解决延长网络生命周期问题。针对LEACH算法中所有节点轮流充当簇首消耗能量过多问题,提出每轮第一次充当簇首的节点全程有效,本文称FL方法。该算法减少节点竞争簇首时消耗能量。依据监控系统实际使用环境,结合LEACH(Low Energy Adaptive Clustering Hierarchy)算法分析通信过程中能量消耗,设计验证实验,提出监控系统通信算法。实验证明,网络稳定,系统能耗低,通信性能良好,可用性强。     

LSCR:一种Mobile Ad hoc网络链路状态分组路由算法

本文提出了一种Mobile Ad hoc网络(Manet)链路状态分组路由算法(Link State-hased Cluster Routing Algo-rithm-LSCR)，该算法对Manet节点进行动态分组，每一组选举出一个具有最大度数的头结点(CH-Cluster Header)，该cH负责本组信息的管理、组内结点与组外结点之间的通信以及与其他组的CH之间交换链路状态信息等工作．本算法将改进的链路状态协议与分组路由协议有机结合，有效提高了Manet网络的路由效率．分析和实验结果表明，这种算法具有路由收敛速度快、维护成本相对较低，数据包发送成功率高，发送等待时间短等特点。     

基于动态分簇路由优化和分布式粒子滤波的传感器网络目标跟踪方法

针对无线传感器网络中节点通信能力及能量有限的情况,该文提出基于动态分簇路由优化和分布式粒子滤波的传感器网络目标跟踪方法。该方法以动态分簇的方式将监测区域内随机部署的传感器节点划分为若干个簇,并对簇内成员节点与簇首节点之间、簇首节点与基站之间的通信路由进行优化,确保网络能耗的均衡分布,在此基础上,被激活的簇内成员节点并行地执行分布式粒子滤波算法实现目标跟踪。仿真结果表明,该方法能有效地降低传感器网络中节点的总能耗,能在实现跟踪的同时保证目标跟踪的精度。     

Adaptive and Dynamic Mechanism for Round Length Determination in Cluster Based Wireless Sensor Networks

The resource-constrained nature of WSNs require efficient use of resources, especially energy, to prolong their lifetime. Clustering is one of the popular approaches to allocate the resources efficiently among the WSN nodes. In this work, we analyze the problem of round length determination in cluster based WSN which has severe impact on the energy efficiency. This problem is very important since round length determines how often the cluster head (CH) rotates or re-clustering process occurs. A longer round length will cause the CH nodes to operate for a long time and drain their energies faster than other nodes resulting in uneven energy consumption in the network, while a shorter round length results in considerable wastage of energy due to frequent running of the setup phase. Hence, we propose an adaptive and dynamic mechanism for round length determination in cluster based WSNs by adapting Behavior Curve Function modeled by quadratic Bezier curves, where we associate the remaining energy level of the cluster to its round operation length and to its assigned criticality which is defined based on network energy level. This helps to determine the number of frames in a round or how many times the data collection occurs in a cluster in a round and the criticality of the energy in the WSN. Simulation results reveal that the proposed mechanism has effectively reduced the energy consumption and improved the WSN lifetime in both homogeneous and heterogeneous network settings.

     

Suppression model of energy sink-hole attack in WSN based on the unequal cluster radius and mobile cluster head

To overcome the problem that partial cluster heads were drastically exhausted by the energy sink-hole attack in wireless sensor network,a novel suppression model based on the optimal path of mobile cluster heads was proposed,which was shown to balance the energy consumption in each cluster head.With the adoption of unequal cluster radius and data traffic monitoring explicitly,the inhibition mechanism was modeled as multivariate linear equations.Furthermore,toroidal projection was adopted to calculate the Euclidean distance,based on which the initial energy of mobile cluster head was configured correspondingly.On this basis,an algorithm based on the minimum cluster lifetime and throughput threshold was provided to achieve the detection and suppression of energy sink-hole attack.The experimental results show that the developed algorithm can suppress energy sink-hole attack evidently and efficiently and is suitable to the resource constrained WSN.     

一种基于LEACH协议的改进算法

作为能量有效、基于层次结构的路由协议的典型代表,LEACH协议存在的不足表现为网络中会出现极大簇和极小簇并存;当节点能量不同时簇头选择不合理;在簇头死亡后簇内节点仍会消耗能量.本文基于LEACH提出了一种改进算法,使用引入簇成员数门限和合并极小簇的方法避免极大簇和极小簇同时存在;通过对簇头能量消耗的估计,在簇头能量耗尽...     

面向目标跟踪的无线传感器网络动态分簇

在考虑节点剩余能量和节点探测信号强度的基础上,提出了一种面向目标跟踪的无线传感器网络动态分簇方法。由于在簇首选择时考虑了节点的剩余能量,因此可以有效地避免簇首节点能量不足导致的跟踪失败。方法既能保证各个节点均衡地担任簇首节点,又能避免簇首切换过于频繁,因此可以延长网络的使用寿命。计算机仿真结果表明,在满足簇首节点能量需求和簇内节点大部分能观测到目标的情况下,应该取尽量小的能量阈值和尽量大的距离阈值。     

无线多媒体传感器网络传输控制协议研究

作为一种具有感知、计算和通信能力的新型通信网络,无线多媒体传感器网络在军事和民用等诸多领域具有广阔的应用前景,已经引起了各国政府和学术界的高度重视。传输控制协议是无线多媒体传感器网络设计的关键技术之一。首先介绍了无线多媒体传感器网络特点与传输控制协议设计面临的挑战,然后对现有传输控制协议进行了分类,并着重分析了几种典型传输控制协议,最后探讨了今后研究的相关问题。