基于网格的无线传感器网络节能路由算法

为避免高密度节点导致的数据冗余和能量浪费,提出一种节能路由算法。将检测区域分割成若干等同的虚拟网格,在每个网格中选取剩余能量最大的节点作为激活节点,源节点的数据先发送到由激活节点构造的数据聚合树上,经数据融合后再传输到Sink节点,从而减少网络中传输的数据量。仿真结果表明,该算法能有效减少冗余数据的能耗,延长网络寿命,且在高密度节点环境下具有良好的适应性。     

无线传感器网络中基于拍卖博弈的数据包转发算法

在无线传感器网络中,为了提高能量的利用率和增强数据包转发的可靠性,设计了PFAG（Packet Forwarding Algorithm Based on Auction Game）算法。该算法将数据包转发过程看作一种多阶段拍卖博弈过程,首先,网络中的节点根据拍卖博弈模型中的标价函数给出相应标价,然后基于双方博弈阶段最大化自己收益的原则,源节点可选出最佳的转发节点,从而找出最优的包转发策略。仿真结果表明,PFAG算法可有效的降低和平衡网络能耗,具备传输可靠性高和适应网络规模变化性强的特点。     

基于虚拟网格的无线传感器网络高可靠性路由

为了得到能量高效、具有高可靠性的数据通信链路,在比较几种不同通信方案的链路可靠性的基础上,提出了一种基于虚拟网格单元的高可靠性路由算法(grid-based high reliability routing,简称GHRR).算法为每个网格及其簇头节点分配一个虚拟ID,节点根据该ID自主选择其多个下一跳头节点,使数据的多个拷贝在朝向sink方向上交错传播,从而提高数据传输的可靠性.通过分析及仿真进一步表明,算法提高了路由的可靠性,并具有更小的时间延迟.     

一种基于网格的无线传感器网络路由协议研究

针对大规模高密度的无线传感器网络(WSNs)实时监测和突发事件处理的应用背景,提出了一种新的基于网格的WSNs路由协议,即GBRP协议。重点对网格建立、网格节点休眠机制和网格间路由过程进行了优化设计。仿真分析了网格边长对于协议性能的影响,并通过与LEACH协议的比较分析,表明了GBRP协议是一种高能效的路由协议。     

基于能耗梯度的无线传感器网络路由算法

无线传感器网络中的节点能量有限且较难补给,网络生命周期难以保证,这大大影响了其应用的场景和范围。为解决上述问题,提出了一种新的路由算法EDROPL,算法通过将网络进行区域划分,引入能耗梯度概念,采用适当的评价函数指导簇首节点的选择,同时采用簇首之间层次转发数据等方法优化路由。仿真实验表明,EDROPL相对于LEACH算法以及LEACH-A算法、HRPNC等其他能耗模型算法能更好的均衡网络能耗,提高网络生命周期。     

传感器网络基于Voronoi 网格的数据压缩算法

提出了一种传感器网络中分布式多分辨率数据压缩算法.在分布式域剖分模型DDPM(distributed domain partition model)基础上,提出了一种多分辨率的数据压缩模型MDCM(multiscale data compress model),DDPM 把传感器网络按域划分来构建连通核,传感节点只需在连通核中寻径,因而能够明显减少寻径时间复杂度并且具有更好的分布性;MDCM 利用Voronoi 网格来对DDPM所形成的域中的节点进行划分,然后采用多分辨率方法构建数据压缩模型.理论分析和实验仿真结果表明,MDCM 具有很好的逼近性能,并且能够对传感器网络中的数据进行有效压缩,可以更大程度地降低传感器网络中的数据传输量.     

基于正方形网格剖分的无线传感器网络方向性路由算法的研究

作为一种新型的无线自组网络,传感器网络在环境与军事监控,地震与气候预测、等许多方面都具有广泛的应用前景。基于网格剖分的思想,提出了一种基于正方形网格剖分的无线传感器方向性路由算法.新算法中,Sink节点首先将其目标区域剖分为正方形网格,并将得到的剖分信息广播给网络中的所有传感器节点,并构造目标区域的近似最小连通覆盖集。然后计算每个网格到Sink节点最近的网格的最短相对长度,通过这个最短相对长度构建多条路径。在路由时节点采用休眠机制进行方向性路由。算法分析和仿真实验表明,新算法与能量多路径路由算法比较,它在整个网络的寿命等方面具有更优的性能。     

一种基于网格的无线传感器网络分簇路由协议

为延长网络生存时间,提出了一种基于网格的无线传感器网络分簇路由协议.整个网络分成若干个虚拟网格,每个虚拟网格形成一个簇,采用唯一簇头选举法产生簇头,且簇内成员可以根据局部的信息调整簇的大小,达到节省能量的目的.仿真实验和分析表明:该协议能均衡网络能量,延长网络的生存时间.     

基于网格拓扑的无线传感器网络低能耗路由策略

针对无线传感器网络的能量消耗,提出了一种新型高效的低能耗路由算法。基于网格拓扑结构,主要解决了延迟约束下的中继节点选择问题。通过将问题转化为0～1整数线性规划,可以得到最终的中继选择。所研究的算法主要应用于实时无线传感器网络系统,它能够在满足延迟约束的条件下给出低能耗的路由策略。仿真结果表明:提出的算法能有效地减少无线传感器网络的能量消耗,延长网络寿命。     

无线传感器网络网格定位算法

根据未知节点必定处于周围一跳锚节点通信半径范围内重叠区域内的基本事实,提出了基于非测距定位的分布式Intersection-Grid-Sector（IGS）定位算法。IGS算法以锚节点通信半径的10%作为网格大小来获取重叠区域,并把重叠区域的每个网格坐标求质心作为未知节点估计坐标的方法。仿真结果表明比Bounding Box精度明显提高,比经典质心提高近20%。     

不均匀簇无线传感器网络高效节能通讯协议

把无线传感器网络中的节点组织成簇能够有效的利用节点有限能量获得较长生命周期。传统随机成簇策略因忽视簇头负载差异而使能耗较高。针对这一问题,提出了基于不均匀簇的无线传感器网络高效节能数据通讯协议（Unequal Cluster size Protocol,UCP）在成簇时将离基站较近的簇分配少的簇内节点,而将离基站较远的簇分配更多的簇内节点。这样,离基站较远的簇头节点相比离基站较近的簇头节点在数据聚合时会消耗更多的能量,但是由于离基站近的簇不仅要聚合簇内节点的数据,而且还要转发离基站较远的簇头聚合后的数据,相比之下,能量的消耗会趋近平衡,而总体上每轮消耗的能量会更少。实验结果显示,UCP性能比MIT提出的LEACH协议性能好13%-16%。     

一种能量高效的无线传感器网络分簇路由算法

无线传感器网络中节点的能量有限,提高能量的有效性便成为无线传感器网络路由协议设计的首要目标。设计了一种能量高效的分簇路由算法,它提出让候选节点在一定的覆盖范围内以剩余能量为标准来竞选簇头,以使簇头分布均匀;处于簇类交界的节点则根据能量和距离来选择归属的簇头,以平衡网络负载;新算法还采用多跳的簇间通信方式来降低大部分簇头节点的通信负载。仿真结果表明:新算法能够有效降低网络能耗,延长网络生存时间。     

基于感知网格的无线传感器网络动态采样策略

在分析无线传感器网络时空相关性模型的基础上,提出一种基于感知网格的无线传感器网络动态采样策略.将监测区域划分为多个感知网格,感知网格内只有簇头节点保持活跃状态,当出现异常数据后再激活感知网格内其他节点来获得更详细的信息.该策略通过减少无线传感器节点之间相同的或相近的采样数据上传来降低冗余信息的传输.仿真结果表明:该策略显著提高了无线传感器网络能量效率.     

改进遗传算法的WSN节点最优路由选择策略

针对无线传感器节点数据传输过程中的能量消耗问题,为了提高节点数据传输实时性,提出一种改进遗传算法的无线传感器网络节点最优路由选择策略。根据无线传感器网络的拓扑结构将监测区域划分不同大小的簇,并根据节点剩余能量选择每一个簇的簇头节点,然后将簇头节点编码成遗传算法的个体,根据数据转发能量耗能和延迟时间构建个体的适应度函数,并通过模拟自然界生物进化过程中的选择、交叉、变异等操作,找到节点数据转发的最优路径,在Matlab 2012平台上对数据路由算法的性能进行仿真测试。仿真结果表明,相对其他路由选择策略,提出的路由选择策略不仅可以均衡各个传感器节点的剩余能量,而且大幅度减少了数据转发路由过程中的能量消耗和延迟时间。     

基于免疫机制的无线传感器网络路由优化

针对无线传感器网络节点能量受限,路由协议鲁棒性不强的特点,提出了一种基于免疫机制的路由优化算法。利用组播理论与人工免疫全局优化性能,建立路由优化与免疫系统映射关系,设计路由优化算法中的抗体表示、克隆繁殖、克隆选择和基因变异等免疫规则,并从计算方式、局部收敛预防和鲁棒性三方面分析算法的性能。仿真验证了算法的有效性。     

基于贪婪-改进果蝇算法的无线传感器网络路由协议

针对无线传感器网络(WSNs)中簇首选择和传输问题,基于贪婪和改进果蝇算法提出一种新型网络路由协议CRP-FOAGA.该协议结合节点位置和剩余能量建立适值函数,通过改进果蝇算法实现适值函数的最优求解,利用贪婪算法实现簇头节点的多跳传输.仿真结果表明:该算法合理规划了簇头节点分布,降低了网络能耗,提升了网络的寿命,具有更好的性能.     

管道泄漏监测传感器网络的路由路径算法研究

分析管道流量泄漏监测的传感器网络特点,对传感器节点数据流量进行建模分析,如何保障在线监测网络设施的可用性,而链路通信质量随时空变化很大,并且有5%到15%的非对称链路存在。链路层服务不但可以发现邻居传感器节点,测量和预测邻居节点间的链路通信质量,而且还能提供链路数据转发机制减轻单向链路对其他协议的影响。为了提高路由路径的可靠性和减少能量损耗,利用链路层服务和分布式算法,为每个传感器节点建立到汇聚节点的最可靠路由路径,理论分析该算法的性能,在模拟器TOSSIM上进行仿真,实验结果表明基于链路层服务的最可靠路由路径建立算法,可充分利用单向链路建立更可靠的路由路径,有多于17%的节点建立更可靠的路由路径,路由路径的可靠性提高2%到51%。