输电线路在线监测WSN能耗均衡研究

在输电线路在线监测的应用中,无线传感器网络存在严重的能耗不均衡问题。利用这些无线传感器网络在线状拓扑上呈现出的线性、规律性的局部密集的特征,提出了基于密集簇的分簇及簇首轮换算法和基于命名机制的路由算法。该算法具有很好的可扩展性,可通过增加少量的转发节点来缓解簇间能耗不均衡的问题。仿真结果验证了算法在能耗均衡方面的有效性,能够延长网络的生存时间。     

一种基于分簇蚁群策略的无线传感器网络路由算法

如何最大化地延长网络的生存时间是无线传感器（WSN）网络研究的核心问题.基于分簇策略,提出一种能量有效的路由算法（EEA）.该算法利用分簇原理减少了参与寻找最优路径的节点数,从而降低了系统的能耗.同时设计一种改进的最优路径评价标准,该标准兼顾了传输路径上各节点的剩余能量和最优路径上总的能量消耗.仿真结果表明,与其他蚁群策略的路由算法（如：基于蚁群算法的路由算法（ARA）和EEAWSN）相比,该算法能在寻找最优路径时避开剩余能量少的节点,使最优路径上各节点的能量呈整体性衰落,从而沿长了网络的寿命.     

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.     

依托路由规则的自适应能量优化分簇无线传感器网络路由算法

针对分簇无线传感器网络中节点能量负载不均衡导致簇头在任务较多的情况下过早死亡,以及路由能量损耗较大等问题,提出一种自适应能量优化分簇的路由算法。在簇头选举和竞争半径的计算上通过权衡系数充分考虑了竞选节点的剩余能量与距离情况,延长了簇头的生命周期。以路由规则的形式来制定簇头间转发数据是采用单跳路由还是多跳路由,在保证簇头不会过早死亡的情况下最大化减少路由的能量损耗。实验仿真结果表明,自适应能量优化分簇的路由算法可以延长网络节点的生命周期,减少能量损耗。     

基于分簇的无线传感器网络数据聚合方案研究

数据聚合技术是目前无线传感器网络中的研究热点,同时也是一种重要的节能技术之一。在基于分簇网络拓扑结构的基础上,提出了一种新的数据聚合方案。分别对簇内成员节点和簇头节点进行数据聚合处理,簇内节点引入相对信息熵减少数据量的发送,而簇头节点维持一个反馈比较值,当接收到簇内成员节点发送的数据或得到自身传感器模块的数据时,该值可以用来判断是否转发接收到的数据。通过与LEACH协议的仿真对比实验,结果表明新方案能有效减少网络中的数据包传送数目,降低节点能耗,并显著地延长了网络寿命。     

基于无线传感器网络技术的水质监测系统

随着人们对赖以生存的水环境的重视,水质实时在线监测系统需求迫切。基于对无线传感器网络技术的研究,以无线传感器网络为通讯手段,结合水质评价模型,设计了一个水质在线监测系统。实现对特定水域的实时监测,对提高水质保护和水资源合理利用具有一定的意义。     

基于无线传感器网络的机房环境监控系统实现

针对目前机房环境监控系统存在的不足,利用无线传感器网络优点,提出了一种基于无线传感器网络的设计方案.从节点硬件选型、无线传感器组网、无线传感器节点软件设计,Sink节点软件设计,上层管理软件设计方面阐述了机房环境监控系统的实现.与传统的机房环境监控系统相比,该系统测量准确、便于部署、易于扩充,有利于降低系统成本.     

环境能量驱动的无线传感器节点数据传输优化机制

将环境能量收集模块引入无线传感器网络,可以有效改善网络的使用寿命,但是能量的随时补充也给原有的能量管理策略带来了巨大挑战.针对单个环境能量驱动节点在数据序列已经到达的情况下,研究了优化的数据传输策略,采用内罚函数法优化传输过程,使得固定时间内节点传输的数据量最大.理论分析及仿真结果表明,当各个时刻节点的传输功率比较接近时会获得最大的数据传输量;当实际节点获得最大数据传输时节点的传输功率随时间呈增大趋势.     

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。     

低能耗无线传感器网络路由协议研究

针对LEACH协议生成非均匀的簇造成能量损耗的问题,以降低能量损耗为研究目的,结合PEGASIS协议的特点,从选择簇首节点、形成簇、簇间路由等方面对LEACH协议进行了改进.经过理论分析和仿真实验,对该协议的性能进行测试,并使用对比的方法,与LEACH协议进行比较.仿真实验结果表明,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.     

无线传感网络中的分簇算法综述

近年来无线传感网络的研究和应用取得了长足进展,其应用领域涵盖抢险救灾、战场侦察、资源保护、安全监控和智能家居等.为了改善传感网络的性能和提高可扩展性,节点往往按照分簇结构进行组织.本文介绍了分簇算法产生的背景和作用,说明了分簇算法需要考虑的因素、分簇目标、特性和复杂性.然后,基于收敛速率、簇结构稳定性和节能意识等方面概...     

无线传感网络中移动节点定位技术研究

现有的定位方式因为需要建立网络模型和能量消耗不平均的现象,故不适用于有少量节点随机移动的无线传感网络.针对此类无线传感网络中各节点的定位问题,在分析了定位的计算复杂度和能量损耗的前提下,提出了分簇定位算法,在簇的范围内对发生移动的节点采用接收信号强度测距(RSSI)与质心定位相结合(CLA)的方法进行定位.分析与仿真结...     

基于时空加权目标函数的无线传感网分簇协议

针对无线传感器网络中能量受限的特点,提出了基于时空相关加权目标函数粒子群优化算法（SC-WOFPSO）的分簇协议。首先,该协议使用Kohonen神经网络提取节点间的数据相似性。在分簇过程中,该协议综合考虑了节点间的数据相似性、节点间距离以及节点剩余能量等因素,使用PSO算法进行迭代寻优,寻找最优的簇头集合;在成簇过程中,网络中的非簇头节点为每个簇头分别计算goal函数值,选择加入函数值最大的簇头。最后从网络总能量消耗、网络寿命和网络吞吐量三个性能指标出发,验证了该协议能够有效降低网络能耗、提高网络寿命、提高网络吞吐量。     

基于大坝监测的无线传感器网络结构的设计

针对大坝安全监测的特点,充分利用多跳和分簇的优势,在对几种典型无线传感器网络进行比较的基础上,提出了一种应用于大坝监测的无线传感器网络结构。功耗、可靠性等性能分析论证了其可行性。     

基于改进粒子群聚类的无线传感器网络能量均衡分簇策略*

针对无线传感器网络能量约束特点,为实现节点能耗均衡、最大化网络寿命,提出了一种基于改进粒子群聚类的无线传感器网络能量均衡分簇算法。首先根据距离汇聚节点远近将网络进行区域划分和等级标定,以不同概率确定不同等级区域的分簇数量和规模。在活动等级区域内引入相同数量的粒子,根据K-均值聚类法形成多个初始粒子群,修改带惯性权重的粒子群算法,修改粒子飞行规则,并行智能搜索聚类。多个粒子群体的总结学习等优点加快了聚类收敛速度,克服了对初始聚类中心点选择较敏感的问题,形成了传感器节点位置的最优分簇,避免了网络热点问题,促进     

基于无线传感器网络目标定位算法研究

随着科学技术的不断发展,现代化社会已经进入了信息化时代,因此计算机的在各个领域中的广泛应用也已经得到了认可。而无线传感器网络是计算机和通信学科一个新的研究内容,而目标定位在无线传感器网络应用中的研究也很重要。本文主要探讨的是基于无线传感器网络目标定位的算法研究,进一步确定了无线传感器在实际应用中的作用。     

无线传感网中基于能量矩阵的多簇头分簇算法

在能量异构的无线传感器网络环境下,提出了一种基于能量矩阵的剩余能量预测模型和新的聚簇路由协议。模型中引入卡尔曼过滤算法,协议中节点通过建立相邻节点剩余能量预测机制,使选举簇头节点的概率与节点当前剩余能量直接相关,以均衡节点的能量消耗,延长网络寿命。此外,还通过多簇头方法,提高数据传输可靠性。仿真实验结果表明,LEACH-EM协议在延长网络生命周期和减少能量消耗上比其他协议有了很大改善。     

基于能量福利函数的传感网络节能路由算法

针对无线传感器网络能耗不均衡、能量利用率低等问题,在PARPEW协议基础上提出了一种基于能量福利函数的传感网络节能路由算法。通过在簇形成阶段引入能量代价开销公式和能量福利函数确定簇成员和最终簇头,并且对选举临时簇头时的阈值进行了优化;簇间路由阶段,采用单跳与多跳结合方式,中继节点选举时的权值函数加入了簇内节点个数、已当选过中继节点次数因素。仿真实验表明,与LEACH和原PARPEW协议相比,改进算法均衡了网络能耗,提高了能量利用率,延长了网络生存周期。     

基于无线传感器网络的液压支架压力监测系统设计

针对有线液压支架压力监测系统存在布线复杂以及数据传输可靠性不高等问题,设计了一种基于无线传感器网络的液压支架压力监测系统。该系统以CC2530芯片为核心,通过数据采集节点采集液压支架的压力值,路由节点接收采集的压力值并通过多跳的方式传至Sink节点,Sink节点结合CAN总线将压力值上传至上位机,实现整个无线传感器网络覆盖范围内的液压支架压力监测。测试结果表明,该系统可实时、准确地监测井下液压支架压力数值的变化。     

基于四叉树多层次感知数据融合的无线传感网络路由协议的研究

为有效减少网络中冗余信息传输,提出一种基于四叉树均匀分簇的无线传感网络路由协议----QUCRP。首先对监测区域按四叉树进行网格划分,并对划分的簇及簇群进行四叉树编码;接着从节点的剩余能量、网格中心距离、节点的功率等方面考虑,设计簇首选举算法;最后采用多层次的数据融合策略,对感知数据进行逐层融合并转发,有效降低数据传输能量消耗。仿真实验表明,QUCRP路由协议有效降低了冗余信息传输,延长了网络的生命周期。