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。     

无线传感器网络路由优化中的能量均衡LEACH改进算法

详细分析了LEACH算法,并介绍了LEACH算法的优缺点。针对LEACH算法选择簇头没有考虑剩余能量,提出一种改进后的算法LEACH-N。主要节点利用剩余能量和特定范围内相邻节点数的不同,给予不同成为簇头的概率;同时,增加普通节点可以直接发送数据到汇聚节点(Sink),减少能量的消耗。仿真结果表明,与传统LEACH算法相比,LEACH-N算法能均衡节点能量消耗,延长网络的生命周期。     

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。     

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。     

一种基于节点能量与距离的备份簇头路由算法

针对LEACH算法随机生成簇头,导致节点能量消耗大,簇头节点过早死亡的问题,提出了CLED算法。该算法优化了簇头选择机制,考虑了距离和能量的因素。在成簇阶段,普通节点选择簇头加入时,引入了复合距离的权值因子,不仅考虑节点与簇头的距离,而且考虑簇头的剩余能量。仿真结果表明,文中提出的CLED算法降低了节点能量消耗速率、提高了整个网络的寿命。     

基于空间信息与梯度的WSN分簇路由算法

针对LEACH算法在准备阶段出现的簇头分布不均匀、整个网络能耗不均衡,以及传输距离受限等不足,综合考虑空间信息和梯度、节点剩余能量、簇头能耗等因素,用于簇头的选举与数据的传输过程中,实现了LEACH算法的改进。仿真结果表明,改进后的算法与原LEACH算法相比,使网络中节点的能耗更加均衡,且推迟了网络中第一个消亡节点出现的时间,轮数增加了1倍,提高了整个网络中能量利用率以及网络性能,使网络寿命延长50%~69%。     

基于LEACH的改进型无线传感器网络路由算法研究

针对经典分簇路由算法LEACH在选取簇头时没有充分考虑节点剩余能量的问题,在LEACH协议的基础上,改进了簇首选择、最优簇首数和簇形成过程,提出一个自适应分布式算法,即ADCP-LEACH算法,该算法可以应用干周期性的采集数据,根据每个节点竞选簇头时的阈值不同,让剩余能量大的节点当选簇头的概率更大.NS2仿真实验表明,改进的协议有效延长了网络的存活时间,性能优于LEACH协议.     

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。     

一种基于LEACH的无线传感器网络路由算法及仿真

在低功耗自适应分簇（LEACH,Low Energy Adaptive Clustering Hierarch）算法中,由于每一轮循环都要重新构造簇,距离较远的簇头节点可能会因长距离发送数据而过早耗尽自身能量,能量较低的节点当选为簇头节点时将会加速该节点的死亡,影响整个网络的生命周期。针对LEACH算法分簇机制中存在的不足,提出了一种改进的路由算法。仿真结果表明,改进算法通过考虑节点的剩余能量与固定分簇的方法,有效的改善了网络能量均衡,提高了网络生存时间。     

基于改进SSA优化WSN分簇协议

无线传感器网络(Wireless Sensor Networks,WSN)的路由协议是无线传感器网络领域中的一个研究热点.针对LEACH协议的不足,提出一种基于自适应t分布改进麻雀搜索算法(Improved Sparrow Search Algorithm,ISSA)的改进LEACH协议(LEACH?ISSA),以解决...     

一种LEACH协议的改进方法

针对无线传感网络中如何有效平衡节点的能量分布,文中在LEACH协议的基础上,提出了一种改进方法,在选取簇头时,考虑簇头在监测区域的平均分布,判断簇头间的距离,大于某一阈值,则确定簇头选取成功。同时将改进后的协议与原LEACH协议进行仿真比较,结果表明,改进后的协议可更有效地进行能量平衡,且到达了延长网络寿命的目的。     

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。     

基于自适应按需加权的传感器网络分簇算法

基于LEACH算法的不确定特性将会导致某些节点过快耗尽电池能量而缩短系统寿命,提出了一种基于自适应按需加权的分簇算法.通过设定权值,将节点的节点度,与邻节点的平均距离以及节点的剩余能量考虑在内,从而保证综合性能最好的节点成为簇头.仿真结果表明,改进后的算法在网络寿命、负载平衡程度以及节点充当簇头的公平性指数上均比LEACH算法有了很大提高,有利于提高WSN的能量利用率.     

基于节点位置的无线传感器网络分簇路由协议

针对LEACH协议生成非均匀簇造成能量损耗的问题,以网络簇头分布最优和降低能量损耗为目的,从选择簇头节点、形成簇、簇间路由等方面做了改进。经过理论分析和仿真实验与LEACH和LEACH-C算法比较,结果表明,该路由协议的设计使各节点较均衡地消耗能量,节点生存时间更长,延长了整个无线传感器网络的生命周期。     

基于改进蚁群算法的高能效WSN协作传输策略*

针对传统传感器网络分簇不均匀,数据传输能耗相对较高的问题,提出了I-CoopACO(Cooperative transmission scheme based improved Ant Colony Optimal algorithm)算法.该算法在协作LEACH (Low Energy Adaptive Clustering Hierar-chy)的技术基础上,改进了成簇过程,使得分簇规模更加均匀;在稳定传输阶段,利用节点剩余能量和传输功耗构建启发因子,通过改进的蚁群算法搜索下一跳中继节点获得最优节点,使得传输功耗更低,能耗更均衡.仿真结果表明,在随机分布的感知网络中,I-CoopACO算法减少了传输能耗,均衡了网络负载,延长了网络工作寿命,比协作LEACH算法延长了64.93％的工作寿命.     

交通路灯监控系统的无线传感网链状路由算法

在交通路灯监控系统中为节省网络节点能耗和降低数据传输时延,提出一种无线传感网链状路由算法（CRASMS）。该算法根据节点和监控区域的信息将监控区域分成若干个簇区域,在每一个簇区域中依次循环选择某个节点为簇头节点,通过簇头节点和传感节点的通信建立簇内星型网络,最终簇头节点接收传感节点数据,采用数据融合算法降低数据冗余,通过簇头节点间的多跳路由将数据传输到Sink节点并将用户端的指令传输到被控节点。仿真结果表明：CRASMS算法保持了PEGASIS算法在节点能耗方面和LEACH算法在传输时延方面的优点,克服了PEGASIS 算法在传输时延方面和LEACH算法在节点能耗方面的不足,将网络平均节点能耗和平均数据传输时延保持在较低水平。在一定的条件下,CRASMS算法比LEACH和PEGASIS算法更优。     

分簇型无线传感器网络时间同步机制的研究

提出了一种基于分簇型网络结构的时间同步算法。算法的主要思想是通过在簇建立阶段利用LEACH优化算法优化网络拓扑结构,降低网络的跳数,从而降低了时间同步精度由于跳数增加而导致的误差积累,为时间同步算法提供一个良好的网络结构。在LEACH优化算法中,簇首选取机制融入簇首节点的剩余能量和密度因子,并且提出了助理簇首节点用以均衡簇首节点的能量消耗。同时在时间同步阶段,采用双向时间同步机制和单向广播时间机制。实验仿真证明,提出的时间同步算法降低了网路的跳数,提高了时间同步精度,降低了节点的能量消耗,提高了网路的运行时间,具有一定的实用价值。     

一种改进的基于时间竞争成簇的路由算法

为平衡无线传感器网络中的簇头负载并进一步降低多跳传输能耗,文中提出了一种改进的基于时间竞争成簇的路由算法。该算法通过限制近基站节点成簇入簇,以防止近基站节点成簇入簇的节能收益无法补偿成簇入簇能耗;利用基站广播公共信息和基于时间机制成簇,以减少节点基本信息交换能耗;通过候选簇头中继来平衡簇头负载。候选簇头的评价函数综合考虑了剩余能量和最优跳数的理想路径,以期在保持中继负载平衡的基础上尽量降低多跳能耗。仿真结果显示,该算法较LEACH和DEBUC算法延长了以30%节点死亡为网络失效的网络生存周期,表明该算法在降低节点能耗和平衡负载方面是有效的。