无线传感器网络洪泛路由算法的改进模型

文章简要地介绍了无线传感器网络的特点,然后在分析传统洪泛路由算法不足的基础上提出了一种基于指定圆形区域的路由算法.新思想有效地避免了洪泛广播消息的无方向性、盲目性,降低了网络中节点的能耗,从而节省了节点的能源,延长了网络的生存周期.仿真结果表明改进模型在减少能耗方面有良好的效果.     

一种改进的煤矿井下无线传感器网络定位算法

针对煤矿井下巷道狭长,传感器节点分布不均匀,环境恶劣,井下人员定位不明确。传统算法定位精度不高。为此,提出一种改进DV-Hop的煤矿井下节点定位方法,利用无线信号同种介质中传播速度不变性,并利用节点间数据包传送时间对未知节点的估计距离进行修正。实验结果表明,改进算法有效地提高了无线传感器网络节点的定位精度,减少了定位误差,更加适合于类似于煤矿井下场景的定位需求。     

无线传感器网络中 d-BIP 算法的改进

无线传感器网络的广播问题中,能量有效是其重要目标和首要难题.如果对广播算法进行优化就可以极大地节省节点能量、提高传输效率.所以在 d-BIP 算法的基础上,通过改进自适应定向天线模型调整波束宽度的方式,提出了性能更加优越的 c-d-BIP 算法.在建立支撑树时,每加入一个新节点,首先判断是否符合以增大波束宽度的方式来传输消息给新节点的条件,如果符合则以增大波束宽度的方式来传输消息,否则重新建立一个波束来传输.仿真结果表明 c-d-BIP 能有效地节约能量,特别在网络节点密度较大时性能更加优越.     

无线传感器网络路由算法仿真模型的研究

随着计算机技术、网络技术、无线通信技术的发展,当前在通信领域形成了一种无线传感器网络,无线传感器网络有诸多优势和功能,应用范围非常广,因为自身的特点,使得无线传感器网络的发展、技术等面临着新的挑战。无线传感器网络从组成到功能均和传统的无线通信网络不同,无线传感器网络的路由算法在不断地创新和突破。在无线传感器网络路由算法的设计中,需要将所有的资源高效利用放在首位,建立路由计算仿真模型。针对无线传感器网络路由算法的仿真模型进行了研究分析。     

无线传感器网络洪泛路由算法的研究

简要介绍了无线传感器网络的特点以及目前无线传感器网络中的路由算法,在洪泛算法的基础上给出了一种基于矩形域的路由算法。新思想有效地避免了洪泛传播的无方向性、盲目性,降低了网络中节点的能耗,从而节省了节点的资源,延长了网络的生存时间。新算法有效降低了路由开销,而且实现简单。仿真结果表明新算法具有良好的路由性能。     

无线传感器网络中d—BIP算法的改进

无线传感器网络的广播问题中,能量有效是其重要目标和首要难题。如果对广播算法进行优化就可以极大地节省节点能量、提高传输效率。所以在d-BIP算法的基础上,通过改进自适应定向天线模型调整波束宽度的方式,提出了性能更加优越的c-d-BIP算法。在建立支撑树时,每加入一个新节点,首先判断是否符合以增大波束宽度的方式来传输消息给新节点的条件,如果符合则以增大波束宽度的方式来传输消息,否则重新建立一个波束来传输。仿真结果表明c-d-BIP能有效地节约能量,特别在网络节点密度较大时性能更加优越。     

基于节点映射的井下无线传感器网络定位算法

针对目前井下定位算法对未知节点不在锚节点组成区域内的情况考虑不全面,从而导致定位误差较大的问题,提出了一种基于节点映射的改进加权质心定位算法。该算法对未知节点不在锚节点组成区域内的情况进行节点映射处理,并通过改进加权质心定位算法求锚节点的多个质心,通过质心节点对未知节点进行定位。仿真结果证明,该算法可以提高节点的定位精度。     

一种无线传感器网络定位算法的分析和改进

无线传感器网络(W SNs)能够实时监测和采集网络分布区域内的各种检测对象信息,有着广泛的应用前景。在W SNs中,节点定位技术是许多应用的支撑技术,定位的准确性直接关系到传感器节点采集数据的有效性。目前,已提出多种定位算法,Euc lidean算法由于通信开销小,具有一定的优越性,但在某些应用中存在定位精度较低的问题。针对这一问题,提出了一种新的改进Euc lidean的算法。用距离矢量路由技术替代直接测量节点间的距离,并运用迭代循环思想抑制定位误差的累计。计算机仿真结果证明:该改进算法能够明显地提高定位精度。     

无线传感器网络GEAR协议的一种改进方案

无线传感器网络(W SNs)被认为是未来改变世界的十大技术之首,但有限的计算、存储和通信能力,尤其是严重受限的能量使其应用前景面临巨大挑战,W SNs在应用之前需要解决许多关键问题,能量问题即是其中之一。能量对于W SNs的生命周期具有决定意义,设计W SNs路由协议需要重点考虑能耗问题,针对W SNs的GEAR路由协议,提出一种能耗上的改进方案并进行仿真,仿真结果显示:该方案能明显降低能耗。     

一种改进的无线传感器网络分簇路由算法

在无线传感器节能优化的研究中,能量约束问题是无线传感器网络网络协议设计最重要的问题.网络设计目标是要高效地使用传感器节点的能量,延长网络的存活时间.针对LEACH协议能耗大,为解决网络存活时间短等缺点,提高可靠性,提出了一种基于能耗均衡的分簇路由算法(IWA).IAW首先对LEACH协议的簇头选举过程进行了改进,把节点剩余能量作为簇头选举的依据,然后簇的形成根据簇所在层次和距离基站的距离实现,从而达到了能量均衡.仿真结果表明,IWA算法有效地节省了簇首的能量消耗,平衡了簇内节点能耗,延长了无线传感器网络的存活时间,使得到的监测结果准确可靠.     

基于弧参数约束的无线传感网络定位算法

针对现有的无线传感网络非测距定位算法在提高定位精度时,存在计算量大的问题,提出了一种基于弧参数约束的自适应三边定位算法.该算法首先将与未知节点连通的信标节点所构成平面分割成若干个三角形,采用APIT算法确定未知节点所在的三角形集合,选择周长最大的三角形的顶点作为定位所用信标节点.围绕3个定位圆重叠区域,对以未知节点为圆心的假设圆的弧高和弦长进行了多次估计,估计次数则根据未知节点所在区域大小自动调整.再以每条弦的垂直平分线和未知节点所在区域的交点作为位置估计值之一,最后取全部位置估计的均值作为定位结果.仿真结果表明该算法定位精度优于质心法和Convex-PIT算法.     

Distributed topology control algorithm on broadcasting in wireless sensor network

Topology control can enhance energy efficiency and prolong network lifetime for wireless sensor networks. Several studies that attempted to solve the topology control problem focused only on topology construction or maintenance. This work designs a novel distributed and reliable energy-efficient topology control (RETC) algorithm for topology construction and maintenance in real application environments. Particularly, many intermittent links and accidents may result in packet loss. A reliable topology can ensure connectivity and energy efficiency, prolonging network lifetime. Thus, in the topology construction phase, a reliable topology is generated to increase network reachable probability. In the topology maintenance phase, this work applies a novel dynamic topology maintenance scheme to balance energy consumption using a multi-level energy threshold. This topology maintenance scheme can trigger the topology construction algorithm to build a new network topology with high reachable probability when needed. Experimental results demonstrate the superiority of the RETC algorithm in terms of average energy consumption and network lifetime.     

改进的无线传感网混沌Hopfield盲检测算法

在密集部署的无线传感器网络中,相邻传感器的信号可能高度相关。在无线传感网传输模型分簇的基础上,针对Hopfield神经网络极易陷入局部最优解、收敛速度慢等缺陷,利用混沌序列的遍历性和类随机性,提出一种改进的混沌Hopfield盲检测算法解决无线传感网簇内传感器信号盲检测问题。算法的思想是:利用混沌映射产生初始发送序列,并且在算法出现早熟收敛时进行小幅度的混沌扰动,借此降低算法的误码率。仿真结果表明,改进的混沌Hopfield神经网络算法所需数据量极短,从而成功实现簇内簇首传感器信号盲检测。     

改进的RSA算法在无线传感器网络中的应用

针对公钥密码体制在无线传感器网络密钥管理中存在计算速度慢、能量消耗大等问题,提出将一种改进的公钥算法应用其中。新算法利用蒙哥马利算法把大数的幂模运算转换成模幂运算,并使用中国剩余定理把模幂运算转换成求解同余方程组。算法安全性分析与实验结果表明,新算法能减少55%的运算开销,减少67%的存储空间占用,并增加21%的节点生命周期。新算法在保证密钥安全性的同时减少了运算量和存储空间,更加适合节点运算能力较低且能量有限的无线传感器网络。     

An effective data collection algorithm for wireless sensor network

This paper proposes an effective subtree merging based data collection algorithm for wireless sensor networks (WSNs), named as SMDC algorithm, which can be applied in a new kind of applications in WSNs, i.e., area query application. The SMDC algorithm can prevent unnecessary energy consumption in ancestor nodes for routing through the union of disjoint sets for different subtrees in the network. The SMDC algorithm includes four phases. Firstly the cluster trees are constructed respectively in the target area. Then the disjoint node sets for each subtrees will be found; thirdly the disjoint subtrees are connected via the closest node between two subtrees; and the last phase is to disconnect the subtrees which have been connected to a new tree branch from their previous tree structure. This paper also presents the simulation to compare the SMDC algorithm with some related works including conventional minimum spanning tree algorithm. Simulation results show that the SMDC algorithm can reduce the redundant energy consumption and the number of hops which results in the reduction of total energy consumption. Especially, it is more efficient as the number of sensor nodes in a target area increases.     

无线传感器网络节点定位方法

针对无线传感器网络中定位精度低等问题,设计并实现一套基于贴近度的定位系统(ADLS)。利用内测点法初步估计未知节点所在区域,利用最大最小贴近度计算出最佳虚拟节点,通过求质心来确定未知节点位置。利用虚拟节点一定程度上降低多径、绕射等信号强度的干扰和网络成本,利用贴近度将未知节点与虚拟节点结合起来,避免一些算法中存在的误差累积等问题。实验结果表明,ADLS具有良好的性能,适用于无线传感器网络应用。     

基于改进蚁群算法的无线传感网络路由算法研究

针对无线传感网络能量消耗不均及节点过早死亡等问题,提出一种新的基于改进蚁群算法的路由算法。在网络结构方面,加入网络分隔带和搜索角,并结合节点剩余能量,共同限制下一跳节点的转移概率;同时改进启发函数,加入能量影响因子,增强算法寻优,避免陷入局部最优;在信息素更新方面,引入阈值机制并设立最优路径权重值来寻找最优路径。仿真结果表明,改进后的算法能够进一步降低网络能耗,延长网络生命周期。     

井下无线传感器网络最小跳数路由改进算法研究

针对经典无线传感器网络最小跳数路由算法存在节点能耗高、网络生存周期较短的问题,提出了一种最小跳数路由改进算法。该改进算法在梯度场建立阶段设置节点延时计时器;在数据传输阶段综合考虑节点能耗的有效性和均衡性,依据能量代价函数,动态选择唯一中继节点,构建一条从信源节点到Sink节点能量代价最小的路径。仿真结果表明,该改进算法进一步降低了节点能耗,延长了网络寿命,能够满足井下无线传感器网络路由需要。     

改进粒子群算法的无线传感器网络节点定位

为了提高无线传感器节点的定位精度,针对粒子群优化算法存在的问题,提出一种改进粒子群优化算法的无线传感器网络节点定位方法。根据锚节点选择准则,把上一代和当代节点位置的平均值作为下一代目标节点的参考节点,采用改进粒子群算法对节点的定位结果进行优化,在Matlab 2012平台上进行仿真对比实验。仿真结果表明,相对于标准粒子群算法,改进粒子群算法加快了定位速度,提高了无线传感器节点定位精度,应用范围更广。     

无线传感器网络拓扑识别算法

获取无线传感器网络(WSN)的拓扑信息对于网络规划和管理具有重要意义。针对采用数据融合机制的无线传感器网络(WSN),证明了以某一节点的父节点的数据成功传输为条件时,该节点丢包的条件概率最小;以上述结论为基础,提出了一种新的WSN拓扑识别算法,仅以端到端的测量信息作为依据,可以在不增加网络负载、无需中间节点协作的情况下,获得准确的拓扑结构。NS-2仿真结果表明了该算法的有效性。