时间异步无线传感器网络的目标跟踪动态成簇算法

为了解决时间异步无线传感器网络在目标跟踪时的节点协作管理和跟踪时间配准问题,提出了一种适用于时间异步条件下目标跟踪的动态成簇算法。该方法通过分析目标的无线信号强度和各节点至目标的距离来动态组建跟踪簇,然后依据目标及簇头的通信距离对簇头射频信号的覆盖区域进行功能划分,实现节点对目标的协作跟踪,同时以簇为跟踪时间的计算单元,通过簇内计时和簇间贯序传递的方法实现跟踪时间的配准。仿真实验表明,该算法进行目标跟踪时能有效均衡网络能耗,且具有较好的跟踪精度和系统鲁棒性。     

基于能量优化模型的无线传感器网络分簇算法

考虑到无线传感器分簇网络中簇的规模、簇头数量和节点剩余能量是能量有效型分簇路由算法关注的重要指标,提出了一种基于能量优化模型(EOM)的分布式分簇算法——EOMC,该算法通过建立网络能耗优化模型,以最优簇头数构建分簇通信规模,并结合功率控制将候选簇头限制在一定宽度的选举环带,使得簇头分布均衡,同时兼顾到节点剩余能量进行分簇,以达到均衡节点能耗,延长网络生存期的目的。与低能耗自适应分簇分层(LEACH)协议的对比仿真的结果表明,该算法能够达到预期指标,算法的开销相对较小。     

基于无线传感器网络分簇算法的研究

无线传感器网络是由大量随机部署在监测区域的微小传感器节点通过无线通信、自组织方式构成的分布式网络系统,一般用于对人类无法到达的区域或环境进行监测,并将采集的信息传送给远方的监测者,由监测者根据得到的信息进行分析,从而了解监测区域或环境的情况。     

面向分簇无线传感器网络的两层动态地址分配协议

针对分簇无线传感器网络提出了一种新的两层动态地址分配(TTDA)协议.TTDA采用两级地址分配方式,即基站为簇头分配地址,簇头为簇成员分配地址.基站为簇头分配地址时,采用Huffman编码,使得离基站更远的簇头获取更短的地址,从而节省地址传输能耗.地址分配基于租约,只在一段时间内有效,因此节点失效后可以回收其地址.T1...     

无线传感器网络分簇算法研究综述

由于无线传感器网络存在能量约束问题,因此如何利用现有能量资源,延长网络的生命周期是无线传感器网络技术迫切需要解决的问题。分簇算法(ClusterAlgorith m)是无线传感器网络在分层路由中的重要算法。本文在简单介绍当前几个典型分簇算法的基础上,重点分析了簇首的形成过程,最后给出了结论和展望。     

基于能量均衡的无线传感器网络路由算法

由于路由选择对无线传感器网络使用时间长短造成较为深远的影响,由此应基于能量均衡的无线传感器原理,针对当前无线传感器的发展现状,提出一种新型的WSN路由算法,通过将前向区域划分为几个子区域,而后选择能量方差最小的区域作为路由的选择区域,而后根据概率机制选择下一跳的节点。具体的实践表明,这种新型的能量均衡的无线传感器网络路由算法能有效均衡网络中各节点的能源消耗,有效延长网络的生命周期。     

一种带宽约束的无线传感器网络节点调度算法

研究了无线传感器网络在带宽受限时怎样最小化覆盖裂口,同时最大化网络生命期的问题。将带宽限制理解为活动节点的活动邻居数限制,且认为由于带宽约束,当需要的带宽大于实际能提供的带宽时,覆盖裂口就可能发生。进而提出了一种最小覆盖裂口的混合整数规划模型,并提出了一种求解此问题的启发式算法,同时也研究了带宽和节点数对网络覆盖的影响。仿真实验表明,增加节点数可延长网络的生命期,增加带宽可减少裂口的发生,这与理论分析的结果是一致的。     

一种按需多径的无线传感器网络簇头路由协议

针对分簇无线传感器网络中簇头之间通信联通难以保证,由簇头构成的多跳网络拓扑频繁变化的特点,提出了一种按需多径的簇头路由(OMCHR)协议.对比现有按需路由协议,其创新之处在于:(1)利用层ID限制路由控制消息的广播转发,并控制传输路径的跳数;(2)在路由发现过程中根据需要任命部分成员节点充当路由节点,保证簇头间的通信联...     

一种基于协同MIMO的无线传感器网络传输方案

针对无线传感器网络中能量有限和能耗不均衡问题,提出了一种基于协同多输入多输出(MIMO)的无线传感器网络传输方案,此方案利用有限比特的反馈信息实时调整簇头节点(CH)和协同簇头节点(CCHs)的发射功率并动态地更新协同簇头节点,减少协同簇头节点的能耗.在给定误比特率条件下,为使网络总能耗最小,对传输速率和协同簇头节点数进行联合优化,给出了均衡簇内节点能耗的算法.理论分析和仿真结果表明,此方案既能有效降低网络的总能耗,又能均衡网络中节点的能耗.     

无线传感器网络算法简述

伴随着“感知中国”“智慧地球”等一系列国家战略的提出,无线传感器网络技术在各个领域得到了越来越多的应用。本文就无线传感器网络的发展、特点,简单介绍无线传感器网络的算法,从一定的角度反映了无线传感器网络技术的发展现状。     

基于RSSI测距的三维无线传感网络萤火虫定位算法的研究

研究了三维空间无线传感器网络(WSN)未知节点的定位。针对目前三维空间无线传感网络定位算法精度低的问题,提出一种基于接收信号强度指示(RSSI)测距的萤火虫定位的算法。该算法首先利用RSSI进行测距,建立信号强度随传播距离衰减的模型,然后在已知一定数量的锚节点的情况下,通过萤火虫算法寻找目标函数最优值,进而对未知节点进行定位。仿真验证结果表明,该定位算法相比其他算法定位精度有很大提高,在30m×30m×30m的空间内定位误差仅为0.59m。     

基于能耗均衡的水下传感器网络分簇路由算法

针对水下传感器网络能耗不均衡问题,提出一种能耗均衡的多跳非均匀分簇路由算法。算法在水下传感器网络非均匀分簇的基础上,通过改进节点簇头竞选的阈值计算方式,解决了网络后期簇头竞选阈值低导致的网络能耗激增;通过引入多跳路由选择公式,综合考虑节点剩余能量和链路能耗,延长网络生命周期。仿真表明,提出的算法生成簇头数目稳定,能耗较低,并且能有效延长水下传感器网络的生命周期。     

基于连通可靠度约束的分簇算法研究

在研究了一些分簇算法基础上,提出基于连通可靠度约束的、适合大规模随机部署的快速成簇算法。仿真表明基于连通可靠度约束的快速成簇算法得到的分簇覆盖面广、簇头分布合理、稳定性强,与最小ID分簇及优化的最大连接数分簇算法相比,得到簇头数量少,分簇更合理,各成员节点与簇头的连通可靠度好,能保证网络的稳定性与健壮性,大大减少重构开销带来的通信代价,有利于均衡网络能量消耗,延长网络生命周期。     

基于遗传算法的三维无线传感器网络定位新算法

针对三维无线传感器网络节点自身定位问题,提出了一种基于遗传算法的新定位算法。该算法通过分析未知节点与它的无线射程范围内的已知节点之间的通讯约束和距离测量,对未知节点建立数学模型;针对此数学模型利用遗传算法求解,把该解作为未知节点的估计位置。理论分析和试验结果表明,该算法具有很强的健壮性,未知节点的失效和新节点的加入不会影响算法的性能,并且算法定位精度高,条件简单,适合各种规模的无线传感器网络的节点定位。     

无线传感器网络中LEACH协议的节能改进算法

分析了低功耗自适应分簇路由协议(LEACH)算法,对算法中簇头选举数目的随机性做了改进并且在簇头选举时加入了对节点剩余能量的考虑,同时提出采用欧式平面上两条曲线交叉概率很大的思想,在簇头与基站之间建立多跳链路,从而解决了原协议中簇头与基站单跳通信能量消耗过大的问题.性能分析和仿真实验表明:改进的协议有效均衡了节点能耗,提高了网络寿命.     

无线传感器网络的流量自适应分簇算法协议

在分析LEACH路由协议算法的缺点的基础上,提出了一种用于无线传感器网络的基于流量自适应的TDMA分簇算法协议.该协议根据当前节点数据流量的变化,自适应地调整该节点在其簇内通信的时隙长度,减少节点空闲时消耗的能量和节点从睡眠到活跃状态来回切换的能量.仿真实验结果表明,与LEACH协议簇内时隙分配算法相比,运用这种新的时隙分配算法,可以节省节点的能量,提高网络的生存时间,改善网络性能.     

时间异步无线传感器网络的分布式目标跟踪

为了降低无线传感器网络在目标跟踪过程中的网络能耗,提出了一种时间异步条件下的分布式目标跟踪方法.首先,依据节点到目标的距离进行动态成簇,以跟踪簇为时间的计算单元,由簇头完成簇内跟踪时间计算及簇间贯序传递,然后引入并行粒子滤波(PPF)算法将粒子集分为多个子集,在子节点处并行采样、计算权重和重采样,最后,簇头节点收集各子节点上传的结果并完成目标的局部状态估计.仿真结果表明,PPF算法具有较好的跟踪精度,且相比于集中式粒子滤波(CPF)算法,可降低约38%的通信量.