无线传感器网络能量均衡的多sink分簇路由算法

针对无线传感器网络中传感器节点能量有限以及节点能耗不均衡的问题,提出了一种基于能量均衡的多sink分簇路由算法（EBMCR）。该算法在簇头选择阶段,综合考虑了节点的剩余能量级和节点到sink的距离等因素选择簇头节点;在簇间通信过程,采用多跳传输的方式,综合考虑了路径能量消耗、路径最小剩余能量和节点到sink的跳数等因素,选择节点到多个sink的最优路径。仿真结果表明,该算法能够有效地均衡网络能量,延长网络生命周期。     

基于模糊综合评判的多sink最优路由算法

基于模糊综合评判,提出一种针对无线传感器网络的多sink最优路由算法。考虑路径最小剩余能量、路径最小平均链路质量和节点到sink的跳数等因素,通过路由发现、数据传输和路由更新3个过程,得到节点到多个sink的分布式路由。OMNeT++仿真结果表明,该算法能延长网络生存期,提高数据包交付率,并将路由建立时发送的数据包数量控制在尽量少的范围内。     

无线传感器网络多sink路由技术研究*

在介绍无线传感器网络路由协议的独有特点后,给出了传感器网络多sink路由协议的分类方法,然后着重分析了当前较为有代表性的多sink路由协议,在协议特点及其应用范围方面进行了研究与比较。最后,总结了多sink路由协议的研究的关键点及其发展趋势。     

一种随机分布WSN中多sink节点放置算法

多sink节点的合理部署,能有效延长无线传感器网络（WSN）寿命。基于随机分布无线传感器网络结构,建立了网络寿命模型,推导出随机分布WSN网络寿命的表达式。提出RDF（Region Density First）算法,可以在给定sink节点数目的情况下,快速有效确定sink节点位置。通过理论分析和仿真验证,证明所提出的部署策略能有效延长网络寿命。     

无线传感器网络中多sink节点优化部署方法

大规模无线传感器网络(WSN)环境下,当网络结构采用单一的sink节点时,容易造成sink节点周围的普通传感节点因为转发大量其他节点的数据,迅速消耗掉自身能量而使网络失效。为了延长网络寿命,需要降低传感节点到sink节点的跳数,而采用多sink结构是一个有效的方法。为此,需要考虑一定规模的网络中,应该布置多少sink节点,才能使得网络寿命最大化的同时网络成本最低。基于栅格网络结构,提出了多sink节点下的网络寿命模型和网络成本模型,并采用一种新颖的方法计算最大网络寿命成本比(RLC),推导出了保证网络寿命最大化的同时网络成本最低的sink节点个数的表达式。理论结果表明,该值与网络规模、关键节点数、节点收发功率以及普通节点和sink节点的成本等参数有关。最后通过仿真实验证明了该结论的正确性。     

无线传感器网络中基于分簇转发的移动sink定位算法

无线传感器网络中,能量漏洞问题引起了很高关注.位于sink节点附近的网络节点因需要转发大量的数据包而过早地耗尽能量,导致网络生命过早的结束.提出一种新的分簇转发网络模型,基于该模型,提出相应的移动sink定位算法(CPSLA),算法根据各簇节点能量的分布情况,不断改变sink位置,有效地避免节点耗能不均,解决了能量漏洞问题.从实验和理论上,验证了该方法的有效性和可行性,比已有的算法有更好的效果.     

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。     

随机分布WSN中sink节点部署研究

多sink节点数量和位置的合理部署能有效延长无线传感器网络寿命、控制网络成本。基于随机分布无线传感器网络结构,建立了网络寿命模型和成本模型,并采用网络寿命成本比(RLC)推导出使网络寿命和网络成本综合最优的sink节点数目的表达式。同时,还提出RDF算法可以在给定sink节点数目的情况下,快速有效地确定sink节点位置。通过理论分析和仿真验证,证明采用本文提出的部署策略能有效延长网络寿命,同时降低网络部署成本。     

无线传感网中能量有效的抗妥协加密方案

现有的应用于无线传感网的密钥管理方案,几乎没有考虑无线链路的不可靠性,网络中存在丢包率这一现实。提出一种能量有效的抗妥协的认证加密算法STAE,采用分段传输、OFB分组加密、认证并重构信息等方法,增强了数据传输和重构的安全性及效率,保证网络中存在一定丢包率和部分妥协节点的情况下,仍能有效地抵御侦听、数据篡改和DoS攻击等行为。仿真结果表明STAE算法在安全通信和节省网络能耗方面具有较大的优势。     

无线传感网之能量篇

讨论了无线传感器网络中的能量问题,从硬件的能量获取,到软件的能量管理,方方面面,凡是涉及到与能量有关的地方,均试图以最佳的手段进行优化.能量是无线传感器网络能否广泛应用的关键问题,解决好无线传感器网络的低功耗,长待机等和能量有关的问题,将会为人们带来一个新的无线传感时代.     

能量有效的三维无线传感器网络覆盖算法

无线传感器网络通常都工作在三维空间中,因此需要三维空间中的覆盖算法。结合三维空间的特点对二维空间内的覆盖算法SGA进行改进,在此基础上提出一种三维空间的覆盖算法——SSG算法,该覆盖算法的优点是不依赖于节点位置信息,并通过仿真实验给出了覆盖质量分析。     

多宿点无线传感器网络时分多址时隙优化分配算法

针对单宿点无线传感器网络的时延大、容易出现传输瓶颈等问题,提出了多宿点无线传感器网络模型以及该模型的基于遗传算法(GA)的时分多址(TDMA)时隙分配算法。该算法根据宿点的数量以及位置将整个传感器网络划分成多个小传感器网络,并采用遗传算法对时隙分配结果进行优化。仿真结果表明,基于遗传算法的多宿点无线传感器网络TDMA时隙分配算法得到的时隙分配结果在时隙分配帧长度、数据包平均时延以及节点平均能耗方面均要优于图着色算法。     

无线传感器网络优化路由树构造算法

针对无线传感器网络使用洪泛建立路由树时,传统的碰撞退避机制和路由树构造策略容易造成消息剧烈碰撞、路由容易瘫痪和建立非优化路由树等问题,提出了无线传感器网络优化路由树构造算法。算法定义路由有效期、父节点优先级队列,并结合跨层设计思想,修改MAC退避算法,提出交叉退避窗口策略,并经仿真实验证明能够有效地构造出较优的路由树。     

无线传感器网络RaSMaLai算法的改进

针对RaSMaLai算法有可能进入无效循环和无效等待状态的问题,对RaSMaLai进行了两点改进并提出了一种新的随机转换算法NRaSMaLai:改进一在算法初始化过程中遍历树中节点进行初始化检查,防止树进入无效等待状态;改进二在更新树操作过程中对树中最大负载节点及其所有子孙节点时进行状态检测,防止树进入无效循环状态。NRaSMaLai通过增大最小负载节点及其子孙节点的负载使树平衡。仿真实验表明,使用改进一、二的算法能使树达到平衡状态或更接近预设的平衡状态。当sink节点位于区域中心时,NRaSMaLai使树平衡时所需的迭代步数减小为原来的1/5并很少出现振荡,对使数据收集树快速收敛并延长网络寿命具有重要意义。     

无线传感器网络中的Sybil攻击

研究了无线传感网中Sybil攻击的检测与防范,提出了一种多节点协作的基于接收信号强度(RSS)的检测机制CRSD。它的基本思想是Sybil节点所创建的不同身份,其网络位置是相同且无法改变的。CRSD通过多节点协作确定不同身份的网络位置,将出现位置相同的多个身份归为Sybil攻击。仿真实验表明无防范时Sybil攻击显著降低了系统吞吐量,而CRSD能检测出Sybil节点从而有效地保护了系统性能。     

能量高效的无线传感器网络可靠转发协议

为了在链路质量不可靠的无线传感器网络(WSN)中提高数据传输的能效,提出一种基于模糊综合评判的WSN可靠转发协议FiaRD。FiaRD利用WSN节点部署稠密的特点和无线信道的广播特性,使传输路径上相互邻近的节点自发组织成多跳簇,进而通过各个簇成员间的协作转发来提高数据传输的可靠性和能效。每跳簇是通过分布式“模糊综合评判”与“回退竞争”相结合的机制动态选出的,此机制在对多个候选簇进行综合评判的基础上,能从中筛选出少数较优的来参与下一跳的竞争,从而降低簇间的碰撞概率,提高转发效率。仿真结果表明,FiaRD在保证可靠传输的同时,具有较低的传输能耗。     

一种能量高效的WSN跨层设计MAC协议

融合MAC和路由功能的跨层协议设计方案是高效的无线传感器网络协议的重要解决思路。在深入研究AIMRP协议的基础上,提出一种增强型的协议E-AIMRP。它针对事件检测与快速报告型应用,跨层融合设计MAC和路由功能,并解决了AIMRP中由于多节点检测和报告而造成的能量浪费问题,同时引进一种高效的能量节省模型,使其在事件增加或节点增加的情况下,能量消耗维持在一个常数。仿真结果表明,相对于AIMRP,E-AIMRP增强了协议的扩展性,进一步提高了能量效率和减少了时延。     

传感器网络中基于应用规则与概率的动态路由算法

针对连续数据分发型传感器网络，提出了一种基于应用规则和概率的动态路由算法RPDR。算法基于节点的状态信息，与应用规则交互后周期性地构造一棵广度优先的数据汇集树形成动态路由路径。数据汇集树由初始生成树建立与生成树修补两阶段完成，算法首先将节点状态作为输入参数提供给应用规则，再由规则使用预定义公式计算出节点当前轮成为树节点的概率，形成初始树；而后在树修补阶段，通过添加一些新的普通节点为路由节点对初始树进行修补，完成树的连通覆盖。仿真结果表明，与TinyOS信标算法相比，在本文设计应用规则下的路由算法具有高数据传输率、时延短、平均能耗低的优点，能延长网络生存时间。