基于TEEN路由协议的改进型数据融合算法

无线传感网络节点能量有限,采用有效的路由协议与数据融合算法可以降低能耗和延长网络寿命.针对TEEN协议在应用中的不足,提出一种基于TEEN协议的改进型数据融合算法,在簇首选择机制中加入了能量控制条件,完善数据周期性采集机制,簇首与基站间以多跳形式通信以及采用基于Kalman滤波的分批估计融合算法进行数据融合.并采用NS-2网络模拟器进行仿真,仿真结果表明,采用改进型TEEN协议有效地延长了网络的生存时间.     

一种基于能量均衡的分簇多跳路由协议EB-LEACH

针对经典LEACH协议中随机选取簇首造成簇的分布不均,簇首节点在选择时没有考虑剩余能量,簇首节点到汇聚节点采用单跳通信等不足,提出了一种基于能量均衡的分簇多跳路由协议EB-LEACH.该协议采取增设中继节点承担数据转发,分担簇首节点工作的方式来节省节点能量,从而可延长整个传感器网络的生命周期.利用NS2对改进协议EB-LEACH与原协议LEACH进行了仿真实验研究,结果表明:改进协议在网络寿命、基站接收数据量和能量消耗等方面较之原协议均有所改进.     

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．     

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.     

基于节点密度的无线传感器网络簇首选取机制

目的 避免无线传感器网络簇首过早死亡,延长网络寿命.方法 使簇首节点分布在节点部署比较密集的区域,避免簇首与簇内节点通信距离较远而使簇首耗能过大.结果 提出一种基于簇首与簇内节点平均距离最小化的簇首选取方式,有效地降低了位于节点密度小区域的节点成为簇首的概率,从而将节点能量均衡分布到整个网络.仿真实验表明,随着网络规模的增大.所提算法与LEACH协议相比能够延长网络的生存时间20%以上.结论 笔者所提簇首选取机制能够有效地延长网络寿命.     

基于节点向心性路由协议簇首的选举协议

针对无线传感器网络没有考虑簇头选择过程中节点的向心性和节点的能量损耗不均匀等问题,设计一种基于节点向心性路由协议簇首的选举协议,解决LEACH路由协议簇首选取方法的不足.通过计算节点的向心性和能量剩余以及节点温度的综合值,并将其作为簇头选择的条件,以此来降低节点的能量消耗,提高网络数据的可靠性.仿真结果表明:该算法可以提高节点能量的利用以及数据传输的真实性,延长网络的生命周期.     

无线传感器网络IPv6地址自动配置方案

提出一种无线传感嚣网络IPv6地址自动配置方案,该方案将无线传感器网络划分为多个簇,针对簇首节点和簇内节点分别给出了相应的IPv6地址格式,并采用哈希函数除留余数法为簇首节点和簇内节点分配IPv6地址,采用线性探测法解决IPv6地址冲突问题.从重复地址检测开销、地址配置总开销及地址配置总延迟时间三个方面对该方案与现有方...     

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。     

一种基于主副簇首的WSN双轮成簇协议

为了延长无线传感器网络的生存周期,提出了一种基于主副簇首的WSN双轮成簇协议(DRMACP)。在簇首选择上,该算法引入主副簇首选择机制,分别承担域内信息的采集、融合和簇间的转发工作,避免了单一簇首机制下的过多簇首能量损耗,均衡了网络负载。在成簇阶段,副簇首根据节点与基站距离的远近确定可容纳的节点个数,避免了因节点密度不均导致靠近基站簇首负担加重的可能。同时,采用双轮成簇机制,节省了因每一轮簇首选择造成的通信损耗。仿真结果表明,在节点密度分布不均衡的网络环境下,与经典LEACH、HEED协议相比,DRMACP协议可提高网络能效达33%～52%。     

基于LEACH和压缩感知的无线传感器网络目标探测

为了解决在无线传感器网络监测的区域内进行信号目标源探测的问题,提出了一种联合低功耗自适应集簇分层型协议（LEACH）算法和贝叶斯压缩感知(CS)的方法. LEACH算法对网络节点进行分簇并选择簇头,将簇内节点的信息集中在簇头上,同时仅通过簇头向汇聚节点传递信息, 可减少向汇聚节点传输数据的节点数. 汇聚节点利用贝叶斯CS算法可从来自簇头的少量数据中恢复出信号源. 同时提出了一种阈值机制,以优化在数据量过少情况下CS算法的信号重构性能. 仿真结果表明,所提算法能对目标进行准确探测,具有较好的性能.     

无线传感器网络PEGASIS协议的研究

为建立一个高效节能的路由环境,在分析PEGASIS（power—efficientgatheringinsensorinformationsystem）的基础上,对PEGASIS算法进行了改进。将整个传感器区域划分为等宽的子区间,由每个区间内距离Sink最近的节点建立主链,然后在每个区域内建立链树,再由主链节点轮流担任根节点与Sink通信,以减少通信开销。模拟实验表明,算法在生存时间、能耗均衡等方面的性能较PEGASIS有明显提高。     

无线传感器网络在粮情监测中的关键技术研究

综合有线和无线传输系统的优点,构建基于无线传感器网络的新型仓储粮情温湿度监测系统体系.整个无线传感器网络监测系统根据仓库数量及分布划分成若干相对独立的传感器网络,每个相对独立传感器网络通过各自主族节点和网关接口,与仓库外现场总线相连,把传感器节点监测到的数据传输到仓储监测管理中心.重点讨论一个适合在仓储粮情监测的无线传感器网络的拓扑控制、网络通信协议及与现场总线互联等关键技术问题.     

基于LEACH协议的簇头辅助路由算法

为了平衡无线传感器网络的负载,延长网络生存时间,针对大规模无线传感器网络场景,对低能量自适应分簇分层协议进行改进,提出一种簇头辅助路由算法。新算法采用控制信息与数据信息分离的思想,由簇头实现控制信息处理的功能,由簇内聚合节点和簇间转发节点实现数据的融合、转发功能。仿真结果显示,在大规模无线传感器网络场景下,该算法比低能量自适应分簇分层协议的网络寿命和数据接收总量均有明显提高。     

基于蚁群算法的WSN路由协议研究

针对层次路由LEACH协议存在簇头分布不均,并且每次簇头轮换均在整个网络内进行,会造成耗能过多以及蚁群算法应用于LEACH协议建立簇间多跳路由仍存在能耗不均衡的问题,采用将网络节点进行区域划分,并将节点剩余能量作为参考因素,在区域内进行簇头节点的轮换选取的方法改进,并通过将节点能量引入到转移概率和信息素更新公式中,对蚁群路由算法进行改进,利用其建立从簇头节点到汇聚节点的多跳路由的最优路径.实验验证表明:与LEACH协议相比,改进协议整体上减少并均衡了能量的消耗,延长了无线传感器网络的生命周期.     

水利工程安全监测网视频传感器节点的设计与实现

视频监视系统通过提供水利工程及相关区域的实时视频数据,以辅助水利部门抗洪防汛和水资源调配．基于Zigbee无线通信技术的优点,提出了一种适合水利工程的基于Zigbee的视频传感器网络构架,在此基础上设计并实现了基于Zigbee通信协议的视频传感器节点和基于CDMA通信方式的汇聚节点．视频传感器节点通过CMOS摄像头采集环境事件的视频信息,然后利用无线Zigbee多跳方式将视频数据传输到汇聚节点,汇聚节点通过CD—MA移动通信与控制台或监控手机通信．     

无线传感器网络中移动场景下的安全路由重构

为解决无线传感器网络中移动场景下的安全路由问题,尤其是网络拓扑变化后的安全路由重构问题,提出了一个安全、快速、及时而且能量有效的路由算法,能为新节点或移动节点提供及时有效的数据转发路径,通过Sink节点的移动帮助网络快速重构路由以适应网络拓扑的变化.与其他的安全路由协议需要重头开始路由构建过程相比,该安全路由重构算法在通信负载和建立路由的时间方面都要远远小于它们.     

基于定向扩散的无线传感器网络拥塞控制方法

为了缓解无线传感器网络中多对一通信方式出现的拥塞问题,提出了一种基于定向扩散路由协议的拥塞控制方法.在该方法中,转发节点根据本地的拥塞信息调整速率;sink节点周期地检测网络中的拥塞状态并将拥塞信息通过逐跳的方式反馈到源节点,而源节点根据接收到的反馈信息调节速率.仿真实验表明,该算法能有效地缓解网络中出现的拥塞,保证数...     

能量有效的扇区划分LEACH改进算法

针对无线传感器网络生存期和能量有效性问题,提出了一种基于多跳传输和节点ID扇形分布的低功耗自适应集簇分层型协议(LEACH)改进算法MHS-LEACH.该算法根据节点的剩余能量调整簇头,并按虚拟扇区分配簇头节点ID,使得某簇头节点在同一扇区内寻找其父节点,经过多次迭代与基站建立树形链路,实现了簇头节点与基站间的多跳通信.仿真结果表明,与LEACH算法和ID-LEACH算法相比,MHS-LEACH算法不仅有效地延长了无线传感器网络生存时间,而且使整个网络的能量消耗更加均衡.     

基于频繁项挖掘的空间关联性子簇形成算法

部署在无线传感器网络监测区域的传感器节点周期性地进行感知数据的采集和传输,传感器节点采集数据之间存在的空间关联性会增加采集数据的冗余度和网络能耗。为了延长无线传感器网络的生命周期,提出了一种基于频繁项挖掘的空间关联性子簇形成算法。仿真实验结果表明,该算法与已有算法相比,降低了网络能耗,延长了网络的生命周期,保证了采集数据的质量。     

事件驱动无线传感器网络节点自组织分簇休眠方法

针对突发事件监测的事件驱动无线传感器网络有着其自身的特点,结合最小跳数路由方法,在节点上建立链路节点列表.当节点被事件触发时,依照各节点触发顺序及相互关系,构建局部的自组织分簇.然后在利用已有的链路节点列表,快速构建簇首与Sink节点的通讯通道并更新链路节点列表信息.仿真实验结果表明,所提自组织分簇休眠方法的能量消耗低于传统周期采样的能量消耗,也低于基于LEACH分簇的休眠方案.