一种改进的ZigBee网络能量均衡簇树路由算法

针对ZigBee网络中的簇树路由算法存在网络节点能量消耗不均衡造成网络过早瘫痪的问题,提出一种改进的能量均衡簇树路由算法.该算法综合考虑单个节点生存周期和整个网络能量消耗,定义了节点能量水平以及节点权值,根据节点父子关系和权值建立了一种分簇机制,避免单个节点的不必要能量消耗和死亡,并优化AODVjr算法缩短路由距离,降低簇间通信延迟和路由开销.仿真结果表明,该算法相较于簇树路由算法减小了3.6％的网络整体能量消耗,延长了约15％的网络生命周期.     

多级异构无线传感器网络能量优化分簇算法

针对现有异构无线传感器网络分布式分簇结构路由算法的竞选簇头机制并未充分考虑节点位置和剩余能量的影响,提出一种多级异构无线传感器网络能量优化分簇算法.该算法依据节点位置与剩余能量来改进竞选簇头的阈值函数,使得距离基站近且剩余能量高的节点被选举为簇头的机率增大,避免距离基站远的簇头过多而导致簇头死亡过早,从而优化全网能量消耗.理论分析和仿真实验表明新的分簇算法与现有的一些分簇算法相比明显提高了网络生存周期,增加了网络吞吐量.     

基于簇首连任和多汇聚节点的WSN路由算法

为延缓传感器网络寿命,减少网络能量消耗,通过分析LEACH路由算法的不足,提出一种基于簇首连任机制和多汇聚(sink)节点的无线传感器路由算法.即在成簇阶段采用一个簇首在多轮中连续担任簇首的机制,以减少每轮因选簇首而耗费的能量;在数据传输阶段使用多个sink节点接收簇首发来的信息,以降低通信中的能量消耗.仿真实验结果表明,该算法能有效延长网络生命周期且减少网络能量消耗.     

改进无线传感器网络路由算法

无线传感器网络是由能量有限的节点组成,高效节能的路由算法是无线传感器网络的基础。针对低功耗自适应分簇（LEACH）路由算法在选择簇首节点及通信过程中能量消耗大的不足问题,提出了一种改进的LEACH路由算法。引入节点剩余能量因素参与簇首节点的选择,有效地降低剩余能量较小的节点成为簇首的可能性,节点之间的数据传输采用单跳和多跳相结合的通信方式,也降低了传感器网络能耗。     

无线传感器网络中基于时空分集的分布式能量有效成簇算法

为了延长无线传感器网络的生存时间,需要设计适合无线传感器网络特点的能量有效的协议。成簇算法能够减少无线传感器网络的能量消耗,对增强网络的可扩展性和延长网络的生存时间有着重要的作用。但现有算法对多路衰退的链路并不十分能量有效,针对这些算法的不足,提出了基于时空的分布式能量有效成簇算法,每个簇由一个簇首节点和一个协作节点相互合作运用时空编码实现数据传输的时空分集,以减少网络能耗和均衡节点能量。模拟实验结果显示,与现有重要成簇算法相比,该算法能够提供更长的网络生存时间。     

基于粒子群聚类优化的分簇路由算法

为延长无线传感器网络的生命周期,给出一种基于粒子群聚类优化的分簇路由算法。根据网络内存活节点的数目确定最优簇首数,将能量均方误差引入粒子群聚类算法的适应度函数中,以此改进粒子群聚类算法,并利用改进后的粒子群聚类算法对整个网络进行能量均衡化分簇。基于节点的剩余能量、节点与基站的距离以及簇首节点到簇内其他成员节点的平均距离等因素,评选簇内最优簇头。在100m×100m区域内撒播100个传感器节点进行仿真实验,结果表明,与低功耗自适应集簇分层协议算法相比,改进算法的首个节点死亡时间可延长34.04%,有效节点死亡时间可延长12.12%。     

认知视角下能量感知的ZigBee网络树型路由优化算法

为解决ZigBee Cluster-Tree路由算法路径选择不优的问题,提出了一种能量感知的ZigBee树型路由EZTR(Energy-Aware ZigBee tree routing)算法.该算法利用每个节点感知的地址信息,按照ZigBee网络树型结构计算下一跳邻居节点到目的节点之间的跳数可避免网络的环路效应,通过引入认知概念,在跳数集合中选出最短路径以降低跳数.在ZigBee网络节点能量的感知过程中,当所选路径存在低能量节点时,及时启用备用节点,从而避免节点因能量过度消耗成为失效节点.NS2(Network simulator version 2)仿真实验表明,EZTR算法可提高网络分组递交率,有效减少节点转发跳数和平均网络延时,减小网络整体能耗,为提高网络的实时性和延长网络生命周期提供理论支持.     

具有最优簇规模的传感网不等簇数据收集协议

针对无线传感器网络的能量空洞问题,提出了一种具有最优簇规模的无线传感器网络不等簇的数据收集协议(UCPOCS)。首先,UCPOCS协议运用定时广播代替传统的消息协商机制竞选簇首。其次,利用候选簇首的位置信息从理论上获得最优簇半径对网络进行不等簇的划分。然后,簇首间多跳路由机制根据其相邻簇首的剩余能量等3种信息选择其中继节点,使UCPOCS能够适用于均匀和非均匀节点分布情况。最后,仿真结果表明UCPOCS协议能够有效地均衡网络能量消耗,延长网络寿命。     

基于LEACH改进的多跳多路径分簇路由协议

在LEACH协议中,由于汇聚节点基站与簇首节点是单跳性传送数据,并且簇首节点的轮换具有随机性,使得能量消耗增加,出现了网络生命周期延长的问题,于是提出了基于LEACH能量高效的多跳多路径路由协议EMHMP。相比于原始的LEACH路由协议,本文提出的EMHMP算法中能量高的节点被选为簇首;节点的剩余能量、最小跳数和数据包大小决定了EMHMP算法中继节点的选取和最佳传输路径的选取。在备用路由表中选择数据传输路径;进而使得网络生命周期最大化。能量阈值的设计规则为剩余能量高的节点在簇首轮换时不需要进行轮换。Matlab仿真实验表明,与LEACH协议相比基站接受的数据总量提升了4.9倍,生命周期延长了约55%。     

基于能量平衡的无线传感器网络非随机分簇算法（英文）

无线传感器网络(WSNs)路由协议的设计受到传感器的节点特征、网络行为和应用需求等的影响,网络拓扑结构的变化对节点之间通信路径的影响非常关键。分簇是减少能量消耗和增强网络可扩展性的一种有效的拓扑控制技术。为了节约能耗,提出了能量平衡的非随机分簇算法。该算法采用最小能量分簇技术形成簇群,利用最小的通信距离来选择最优的簇头(CH)。仿真结果表明该算法延长了网络寿命,与集中式的LEACH-C算法相比,提高了能量利用效率。     

基于混沌粒子群的改进LEACH算法

针对无线传感器网络中LEACH高能耗及簇头早死问题,在簇头选择过程中,考虑了节点剩余能量和到基站的距离.通过混沌优化的粒子群算法来扩大搜索范围,迭代选取性能最优的节点作为簇头.在能量消耗总和、节点存活数和网络剩余能量3个方面进行了几种方法的对比研究.     

基于能量和传输路径的时间同步算法优化

在无线传感器网络中时间同步技术决定着各个节点之间是否可以精确及时地传输各种所需的数据.传统的分簇式时间同步算法是通过簇首节点广播各自的时钟信息,计算本地时间并补偿时钟偏移,因为簇首节点需要进行数据融合大范围的广播时钟信息,造成簇首节点的能量消耗十分巨大和时间同步效率的降低.针对这个缺陷,本文提出一种基于能量选择和最优传输路径的分簇式时间同步算法CSET(clustering time synchronization algorithm for energy selection and transmission path).其通过增加一个节点消耗能量与节点频率和节点广播距离之间的关系,限制节点的广播距离,并寻找节点与节点之间最佳的通讯路径.经过仿真证明,其可以有效地降低单个节点的能耗以及提高时间同步的精度.     

一种基于蚁群算法优化的WSN分簇路由算法

为了实现无线传感器网络对节点能量的高效利用,提出了一种蚁群优化的分簇路由算法CRAACA。该算法引入簇内平均剩余能量参数,对簇首选择阈值进行改进,以均衡簇内能耗;根据节点间的位置关系建立节点的可中继节点集,控制蚁群算法的搜索空间;蚁群在对可中继节点集进行路径搜索时考虑节点间的距离和节点的剩余能量,以生成节能和较好均衡网络能耗的多跳网络路由;对生成的多径路由依相应概率选择数据传输的路径,提高数据传输的可靠性。仿真结果表明,该算法在网络能量的利用效率、数据传送成功率,以及延长网络生存周期等方面具有较好的性能。     

基于自适应分簇机制的ZigBee路由优化算法

ZigBee协议虽然采用AODVjr和Cluster-Tree两种算法的结合体作为自身的路由算法（ZBR）,但这种路由算法并没有结合到各自算法的优点,对于提高网络的性能是有限的.为此,提出了一种结合AODVjr和Cluster-Tree优点的分簇路由算法--ACZBR算法,该算法在簇内使用Cluster-Tree算法,在簇间使用AODVjr算法.同时,为了避免簇首节点由于能量过度消耗而成为死亡节点,该算法采用了簇首自适应切换策略,从而保证网络的性能.仿真结果表明,该算法对于ZBR算法在网络生存时间、丢包率、时延等方面都有明显的改善.     

利用粒子群优化的WSN环状簇路由协议

针对无线传感器网络(WSN)中采用多跳分簇算法所带来的能耗不均衡问题,提出了一种利用粒子群优化的环状簇路由协议. 该协议采用粒子群算法将整个网络划分成间隔不等的同心圆,在各环内再分成若干扇区作为簇首选举的基本单位. 在每个扇区内,各节点根据到扇区中心的距离剩余能量来竞选簇首. 同时引入能级的概念,在很大程度上克服了簇首轮换速度过快造成网络开销过大以及轮换速度过慢造成单个节点过早死亡的缺点. 仿真结果表明,该协议有效地均衡了各环间的能耗,延长了网络寿命.     

WSN中基于梯度和粒子群优化算法的分级簇算法

为均衡网络中节点的能量消耗,提出一种分级簇算法——GPHCA.该算法采用双簇头模式,利用粒子群优化算法搜寻能量大且到簇成员平均距离小的两个节点作为主簇头和副簇头,将簇头负担均衡到了两个节点上;在网关的选择上,同时考虑能量和转发路径的总距离,使最终选择的网关在能量和时延上得到均衡.仿真结果表明,GPHCA算法能有效延长网络的生命周期.     

WSN中一种改进LEACH算法与仿真分析

无线传感器网络降低能耗、提高网络生存周期是研究的重要目标,本文针对LEACH算法缺陷,对簇首选择、簇首和Sink节点的通信进一步优化。簇头节点在接收簇内节点数据时进行数据聚合,减少传输数据的能耗,同时各簇头节点将聚合后的数据用改进的Dijkstra算法以最快的速度找到距离Sink的最短路径,提高网络性能,延长网络生存时间。     

一种负载均衡的无线传感器网络自适应分簇算法

在分簇算法中,有效的簇首选取策略可以提高网络负载均衡和簇首均匀分布程度.针对簇首选取问题,文章提出了一种负载均衡的无线传感器网络自适应分簇算法,该算法使用簇半径、节点剩余能量和簇首间距作为参数选取簇首,网络中簇内成员到簇首的通信以及簇首之间的通信都基于自由空间模型的低能量衰减,簇首与Sink节点采用多跳的方式进行通信.仿真结果表明,与LEACH算法比较,该算法有效地实现了网络负载均衡和簇首均匀分布,延长了网络生存时间.     

基于能量的水声传感器网络分簇算法优化

针对分簇水声传感器网络中簇头分布不均和水声信道时变特性等原因导致的节点能量分布不均的问题,以LEACH(low energy adaptive clustering hierarchy protocol)算法为基础,提出了一种基于网络能量状态估计的分布式算法进行簇头选举,有效均衡网络能耗。通过改进分布式簇头选举机制,每轮中簇头选举由一次选举改为多次选举,在不需要中心控制节点和增加节点间通信量的情况下,首次选举通过设置能量阀值选举出高能量节点担任簇头,通过第二次选举保证每轮簇头数目稳定。仿真结果表明,该改进算法能够解决分簇水声传感器网络时变信道条件下能量消耗不均衡的问题,均衡网络能耗,延缓网络首节点死亡时间。     

一种基于可信度的异构网络汇聚路由协议

无线传感器网络使用多跳通信的模式从感测区域中收集环境数据．为了延长网络的寿命,提出一种基于可信度的异构网络汇聚路由协议．利用节点的剩余能量、可信度以及节点与汇聚节点之间距离选择簇首．在可信度高于一定阈值的前提下,能量剩余高和距离基站较近的节点比能量剩余少和距离基站较远的节点拥有更多的机会成为簇首,模拟实验结果表明．该协议减少了网络中的能量消耗,延长了网络的生命周期．