基于节点位置的无线传感器网络分簇路由协议

针对LEACH协议生成非均匀簇造成能量损耗的问题,以网络簇头分布最优和降低能量损耗为目的,从选择簇头节点、形成簇、簇间路由等方面做了改进。经过理论分析和仿真实验与LEACH和LEACH-C算法比较,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。     

一种响应型无线传感器网络路由算法

提出一种节能型无线传感器网络路由算法——TEENNEW.该算法利用能量模型确定了最优簇头数,在簇头选取阶段考虑了节点剩余能量;在数据传输阶段,该算法根据距离和能量建立簇头与基站之间的多跳通信路径.与传统的TEEN协议相比,TEENNEW算法延长了网络的生命周期,有效均衡了节点能耗.     

一种能量有效的无线传感器网络路由算法

无线传感器网络中传感器节点能量有限,为了提高能量利用率,针对现有算法随机选择簇首、簇结构不合理等缺陷提出了一种新的能量有效的分簇路由算法EERA.EERA采用新的簇首选举、成簇,以及构建簇间路由算法,基于节点剩余能量与节点的相对位置选择簇首、成簇,使剩余能量较多的节点优先成为簇首并且各簇首能较均匀的分布在网络区域内;构建簇间路由时将最小跳数路由算法与改进的MTE算法结合起来,在簇间形成最小跳数、最小能耗路径.仿真结果表明,EERA算法可以均衡全网能量消耗,延长网络的生命周期.     

面向智慧园区的WSN路由优化算法

为解决智慧园区中无线传感器网络(WSN)的能耗不均衡问题,构建了路由代价函数,并提出了一种新的能耗均衡路由算法.该算法结合智慧园区中无线传感器网络的特点,综合考虑节点地理位置和剩余能量来构建路由代价函数.传感器节点通过选择其邻居节点中路由代价最小的节点进行数据转发.仿真结果表明,该算法可以有效节约网络能耗,同时延长了网络的生命周期.     

一种WSN中分簇路由算法的改进

在无线传感器网络中,基于分簇的路由协议对提高网络的寿命有着重要作用,LEACH是一种应用比较广泛的层次路由协议。本文提出一种新的基于最优分簇的无线传感器网络分簇路由（LEACH-O）算法,在簇的形成过程考虑到节点的集中程度和节点的剩余能量,从而减少传感器节点的能量消耗,优化资源利用率。仿真实表明,与传统的LEACH算法相比,该算法配传感器节点间数据传输提供了高效路由,从而延长网络的生命周期。     

一种基于贝叶斯博弈的传感器网络分簇算法

提出了一种基于贝叶斯博弈的无线传感器网络分簇算法.算法将无线传感器网络节点的簇头选择抽象为一个多人的博弈过程,节点之间通过不完全信息的静态博弈实现簇头的合理分布.算法在支付函数的设计时充分考虑了节点能耗和路径损耗等因素,因此通过博弈该算法能实现簇头的合理分布.仿真结果表明,算法在保证数据传输实时性的前提下可使网络能耗更加稳定、能量分布更加均匀,有效地延长网络生命周期.     

无线传感器网络能量异构分簇算法的研究

在无线传感器网络能量异构环境下对低功耗自适应的分簇算法(Low Energy Adaptive Clustering Hierarchy,LEACH)与稳定选举协议(Stable Election Protocol,SEP)算法进行了分析,针对其存在的不足提出了一种改进的方案。在簇头选举过程中提高了剩余能量高、距离基站较近节点当选为簇头的概率,同时对当选为簇头的节点设定能量阈值,避免能量过低的节点当选为簇头。仿真结果表明,改进后的算法较好地均衡了网络中节点的能量消耗,有效地提高了网络中能量的利用效率,并且极大地延长了网络正常工作的生命周期。     

一种基于UAV的无人海岛监控网络数据收集策略

针对传统的最小跳路由无线传感器网络（WSN）在数据汇聚上较高的能量开销问题,提出了一种基于无人机(UAV)数据收集的动态分簇算法,其主要思想是利用节点剩余能量来确定那些节点可以当选簇首,同时利用节点坐标位置和设定地分簇半径来划分簇的大小。该算法的优势是能最大程度地均衡每个传感器节点的能量,使整体的节点剩余的能量维持在同一水平。为了提高数据收集的效率,采用蚁群算法规划了无人机数据收集的最短路径。仿真结果表明,与相同的分簇算法下传统的最小跳路由无线传感器网络相比,所提出的基于无人机的无线传感器网络（UAV-WSN）在能量利用率和生命周期方面分别提升了15%和25%,并且以上两种网络的能量利用率高达70%。     

矿井无线通信网络中LEACH协议的改进

针对矿井下无线传感器网络通信的特点,对LEACH协议分簇进行优化,并充分考虑能量和距离的因素,对簇头节点的选取进行优化,提出基于K-means++聚类的路由算法LEACH-KPPE,有效地改善了LEACH算法中簇头节点分布不均、能耗不均以及网络的稳定性等问题。仿真实验结果表明,该算法有效地改善了整个网络的能耗,提高了能量的利用率,有效延长了网络的生命周期。     

基于剩余能量和节点度的多跳分簇算法的研究

LEACH协议是第一个在无线传感器网络中提出的分簇路由协议,由于其簇头产生的随机性,产生了一些不足,因此为了均衡整个网络的能耗,延长WSN的生命周期,提出了基于节点剩余能量和节点度的多跳分簇路由协议。其基本思想是在LEACH中加入门限,让剩余能量高且节点度高的节点优先成为簇头,簇头之间采用多跳路由传输机制。仿真结果表明,该协议能够有效地延长网络的生命期。     

改进粒子群算法优化低功耗自适应集簇分层的路由算法

针对LEA低C功H算法的簇头分布不合理、网络能耗不均的问题,在耗自适应集簇分层路由算法。首先将分割线的选择LE问A题CH转协议的基础上,提出了一种改进粒子群算法优化化成带约束的非线性优化问题,然后利用粒子群算法求解,并针对粒子群算法的不足进行相应的改进,最后采用仿真实验测试算法的性能。仿真结果表明,相对于其它改进LEACH路由算法,本文算法有效提高了网络的能量利用率,能够实现节点之间的能耗均衡,使无线传感器的网络生存时间得到延长。     

Clustering routing protocol based on improved PSO algorithm in WSN

Aiming at the problem that the location distribution of cluster head nodes filtered by wireless sensor network clustering routing protocol was unbalanced and the data transmission path of forwarding nodes was unreasonable,which would increase the energy consumption of nodes and shorten the network life cycle,a clustering routing protocol based on improved particle swarm optimization algorithm was proposed.In the process of cluster head election,a new fitness function was established by defining the energy factor and position equalization factor of the node,the better candidate cluster head node was evaluated and selected,the position update speed of the candidate cluster head nodes was adjusted by the optimized update learning factor,the local search and speeded up the convergence of the global search was expanded.According to the distance between the forwarding node and the base station,the single-hop or multi-hop transmission mode was adopted,and a multi-hop method was designed based on the minimum spanning tree to select an optimal multi-hop path for the data transmission of the forwarding node.Simulation results show that the clustering routing protocol based on improved particle swarm optimization algorithm can elect cluster head nodes and forwarding nodes with more balanced energy and location,which shortened the communication distance of the network.The energy consumption of nodes is lower and more balanced,effectively extending the network life cycle.     

传感器网络中基于时空相关性的压缩感知算法

传感器网络节点的能量有限,为节省传感器节点的能耗,提出了利用节点内及节点间的时空相关性的压缩感知模型及算法,减少了通信的数据量,进一步节省了能耗,延长了网络的生命周期。算法在分簇协议和多跳路由优化的基础上,在簇头节点运用较为简单的压缩感知压缩测量方法,降低了计算复杂度。通过对实测数据的误差分析及能耗仿真,验证了该模型及算法的有效性和实用性。     

面向SDWSN的分布式高效熵节能分簇路由算法

为提高软件定义无线传感器网络（software defined wireless sensor network,SDWSN）的寿命并降低数据传输能耗,设计一种基于萤火虫算法（fireflyalgorithm,FA）和生物地理学优化（biogeography-based optimization,BBO）的混合优化算法,并基于该混合优化算法,设计一种分布式高效熵节能分簇路由算法（distributed high-efficiency entropy energy-saving cluster routing algorithm,DHEEC）,将能量熵和混合优化算法用于簇头选择。仿真结果表明,混合优化算法在标准函数上的表现优于其他算法,DHEEC的10%节点死亡轮数比IFCEER提高了约41.05%,比DEEC-FA提高了约13.89%,并提高了能量利用率。     

基于能量均衡的LEACH协议的研究

无线传感器网络节点能量有限,因此为了避免由于节点的能量不足而造成网络瘫痪,在组网过程中必须要充分考虑到节点能量的情况,Leach协议是其中一种典型的网络分簇路由协议。针对传统leach协议在分簇过程中未能考虑网络内节点能量以及簇首数量的基础上,提出一种新的簇首选取优化算法,旨在达到均衡网络能量、延长网络生命周期的结果。经OPNET仿真表明,该算法能快速选择簇首、节省节点能量以及均衡网络的能量分布,最后有效地延长网络的生命周期。     

基于遗传聚类的无线传感器负载均衡路由算法

通常的无线传感器分簇网络存在节点负载不均衡的问题。为均衡各节点能量消耗,延长网络生存周期,将K均值算法与遗传算法相结合,提出一种负载均衡的无线传感器网络路由算法,算法利用遗传算法的全局寻优能力以克服传统K均值算法的局部性和对初始中心的敏感性,实现了传感器网络节点自适应成簇与各节点负载均衡。仿真实验表明,该算法显著延长了网络寿命,相对于其他分簇路由算法,其网络生存时间延长了约43%。     

蚁群优化和能量有效的Ad Hoc路由协议

为了延长Ad Hoc网络的生存周期,提出了一种基于蚁群优化和能量有效的Ad Hoc网络多路径动态路由算法ACOERA。该算法根据路径的有效能量率进行路由选择,路径建立后通过蚁群优化算法动态收集路径信息,并对路由表进行更新。仿真结果表明,该算法能有效延长网络生存时间,增强通信网络的自适应能力。     

一种基于LEACH的无线传感器网络路由算法及仿真

在低功耗自适应分簇（LEACH,Low Energy Adaptive Clustering Hierarch）算法中,由于每一轮循环都要重新构造簇,距离较远的簇头节点可能会因长距离发送数据而过早耗尽自身能量,能量较低的节点当选为簇头节点时将会加速该节点的死亡,影响整个网络的生命周期。针对LEACH算法分簇机制中存在的不足,提出了一种改进的路由算法。仿真结果表明,改进算法通过考虑节点的剩余能量与固定分簇的方法,有效的改善了网络能量均衡,提高了网络生存时间。     

An Improved LEACH Routing Algorithm for Wireless Sensor Network

Optimization of energy consumption is major concern for the design and planning of wireless sensor networks (WSNs). Recent research has demonstrated that organizing nodes in clusters has higher energy efficiency. LEACH is the most popular routing protocol for cluster-based in WSNs, and FCM algorithm is used for the optimum number of the clusters and their location. Aiming at the shortcomings of LEACH and FCM-LEACH, which including inaccurate cluster centers, unreasonable clustering and sole data transmission mode. This paper proposes a new energy efficient routing algorithm (NF-LEACH). In the new algorithm, There are many factors have considered to prolong the network life cycle that they are the degree of membership, residual energy, base station distance and data transmission mode. Finally, the comparison among LEACH, FCM-LEACH, and NF-LEACH has been done. The results show that the NF-LEACH has the longest lifetime and the most evenly distributed amongst three algorithms.     

基于梯度的分簇式路由协议

针对大多数无线传感器网络路由协议在分簇过程中仅考虑能量作为权值的不足,在EAMCT-G协议的基础上进行改进,不仅考虑了节点的剩余能量,还考虑了节点的邻居节点个数以及与周围节点之间距离的均值,这些量的综合作为选取簇头的权值标准。该协议中同时还引入了梯度的思想,保证了节点在进行数据传送时具有方向性和针对性,还提出了基于该协议的路由算法。通过NS2实验仿真分析,该协议在端到端的延时、丢包率、网络吞吐量以及生存期都有所改善。