基于节点协同覆盖的传感器网络寿命最大化模型

针对保证网络连通覆盖和最小能量消耗的优化目标,建模了基于节点协同覆盖的传感器网络寿命最大化模型.提出一种基于多目标优化遗传算法的求解方案,设计了基于链路状态的分簇机制以及基于NSGA-Ⅱ的簇内覆盖控制算法.仿真结果表明该方案能快速收敛于最优解,在高密度和低密度布撒环境下表现出优越的性能,且具有良好的适应性.     

无线传感器网络正六边形节点覆盖模型研究

定义感知覆盖、通信覆盖和连通覆盖3个基本概念,并给出它们的物理模型和数学模型。提出二维区域上的正六边形节点覆盖模型,证明该模型是重复最少的无漏洞覆盖模型。分析基于正六边形节点覆盖模型的二维区域覆盖,当节点发射半径大于或等于 倍感知半径时,可保证网络的通信覆盖和连通覆盖的最少邻居节点数为6,节点感知覆盖率为82.7%。研究结果表明,正六边形节点覆盖模型更适于二维区域覆盖。     

覆盖模型的传感器网络寿命问题建模及其求解

针对传感器网络的寿命问题(SNLP),提出了一种传感器网络覆盖模型及其数据结构,并把该问题等效为它的对偶问题——最小权值传感器覆盖问题.首先,把SNLP构建为一个包装线性规划,在找到满足传感器网络约束的不同传感器覆盖后,通过为每个传感器覆盖分配时间来使传感器网络寿命最大化;其次,对于求解SNLP,提出了基于Garg-K...     

一种用于无线传感器网络的覆盖控制模型

首先介绍了无线传感器网络及其覆盖控制理论，在此基础之上，相应地提出一种以超声测距、三点定位为原理，应用于室内目标跟踪的具体无线传感器网络覆盖控制模型。经过性能分析证明，该模型能够取得良好的效果。     

无线传感器网络中一种延长寿命的覆盖算法

寻找有效的节能方案以提高网络寿命是无线传感器网络中的核心问题。传统的最大化网络寿命致力于对节点进行休眠或激活的调度,在DLM算法的基础上提出一种ASR-DLM算法。其基本思想是对传感器节点的感知半径进行调整,提高能量的利用率,同时ASR-DLM算法改进了DLM算法中一旦探测到覆盖空洞即终止的缺陷,即在探测到覆盖空洞时,对覆盖空洞进行填补,ASR-DLM算法不仅能够保证完全覆盖,还可以在异构网络中进行,大大延长了网络寿命,同时不需要地理位置信息,扩展性很好。     

无线传感器网络中基于异构节点的覆盖控制算法

研究了无线传感器网络中基于异构节点的优化覆盖控制问题.异构无线传感器网络由两类能力不同的节点组成,包括普通节点和超级节点.对普通节点采用基于状态轮转的覆盖控制算法,对超级节点采用基于路由表的转发策略.通过两类节点的协作使得网络达到覆盖与连通的目的.模拟结果表明,在具有相同初始能量的情况下,该算法与SHHN-HS算法相比能够延长网络生命期.     

面向区域覆盖的异构传感器节点部署

针对异构传感器节点随机部署于被监测区域时容易产生覆盖漏洞的问题,提出一种基于取样直线扫描的覆盖漏洞修复算法,基于取样直线扫描,找到覆盖漏洞;通过移动传感器节点修复覆盖漏洞.该算法以完全覆盖被监测区域为优化目标,对于具有相同感知半径的同构传感器节点和具有不同感知半径的异构传感器节点同样适用.仿真实验表明:该算法能有效修复覆盖漏洞.     

无线传感器网络正六边形网格划分方法

综合考虑无线传感器网络中的连通与覆盖问题,提出了一种新的同构无线传感器网络网格划分方法,即正六边形网格划分方法.通过数学推导和理论证明,该正六边形网格划分方法充分利用了每个节点的圆域面积,比传统的正方形网格划分方法使用更少的节点.最后,比较了该正六边形网格划分方法与正方形网格划分方法的功耗情况,计算结果显示,前者性能更优.     

无线传感器网络MM模式随机覆盖控制模型研究

在传感器节点随机、高密度部署的环境中,覆盖控制算法可以有效降低能耗和减少冗余数据。无线传感器网络MM（MIN NODES-MAX COVERAGE）模式随机覆盖控制算法采用最少节点最大覆盖率策略,在节点呈泊松分布的网络模型中,根据不同的区域覆盖率,采用区域局部节点覆盖率计算方式,在通信半径和感知半径不同情况下,充分考虑节点复杂重叠对覆盖率的影响,适当允许主动覆盖空洞的出现,使得最少节点仍然可以达到非常接近设置的覆盖率。仿真表明算法可以最大化面积覆盖,有效降低网络能耗。     

大规模无线传感器网络正六边形覆盖时的传输容量研究

传输容量是无线传感器网络的重要性能指标之一。该文针对监测覆盖效果最佳的正六边形,利用随机几何理论建立无线传感器网络模型,并根据节点分布情况,推导计算节点距离的累计分布函数和概率密度函数。同时,采用功率控制机制,研究CSMA协议下的网络中断概率和网络传输容量。仿真结果表明：正六边形覆盖监测区域内的系统中断概率较低,网络传输容量较大。而且,空间分组密度、网络编码效率、退避次数和重传次数决定了网络传输容量的大小。这为日后研究无线传感器网络的传输性能提供了理论参考依据。     

WSN中基于能量均衡的优化覆盖算法

针对无线传感器网络中覆盖保持的节点调度算法存在的利用率低、能量不均衡问题,提出一种改进的算法,将网络节点划分为若干个相异的节点集合,根据集合平均能量设置一个权值,通过权值大小选取合适的节点集合进行工作,从而均衡节点能量、延长网络的生命期。通过模拟仿真实验证明了算法的有效性。     

无线传感器网络中的覆盖优化算法研究

针对无线传感器网络中经典的覆盖保持节点调度算法（CPNSS）查找冗余节点效率不高的问题,考虑实际传感器网络中节点感应半径不相同的情况,提出一种推广的高效覆盖优化算法（GECPNSS）。建立扩展节点网络模型,分析多种节点位置关系,对中心角计算法进行扩展改进,并从活动节点数、平均覆盖度方面比较算法的性能。仿真实验结果表明,在保持初始覆盖的前提下,GECPNSS能更有效地提高冗余节点判定效率、扩展算法适应面。     

基于事件概率的无线传感器网络K覆盖算法

无线传感器网络在对目标区域进行K覆盖过程中易产生大量冗余节点,消耗网络中大量节点能量,并受外界环境因素制约。为此,提出一种基于事件概率的K覆盖算法。根据对监测目标区域节点关注程度的大小赋予不同概率值,通过节点之间信息交换和关联属性确定最小节点集和最大目标集,从而完成对目标区域节点K覆盖,优化网络资源,减少节点能量的消耗。仿真实验表明,该算法能够以较小的代价完成对目标区域节点K覆盖,延长网络生存周期,具有较好的实效性和稳定性。     

基于SD-MODE的WSN覆盖优化策略

改进经典差分进化算法,得到一种基于空间距离的多目标差分进化(SD-MODE)算法,将其应用于无线传感器网络的覆盖优化。仿真结果表明,相比经典的NSGA-II算法和ε-MOEA算法,SD-MODE算法能更好地定位移动节点,增大覆盖率,减少节点的平均运动距离。     

异构无线传感器网络高效密钥管理方案

在分析现有密钥管理方案的基础上,提出一种异构无线传感器网络密钥管理方案,该方案为H-Sensor和L-Sensor产生不同数目的密钥链生成值,采用散列函数与密钥链生成值迭代生成密钥链,通过产生的密钥链和迭代次数运用分组链接技术构造会话密钥。分析表明,该方案能够利用较低的存储负载获得较高的密钥连通性,同时提高整个网络的安全性能。     

基于预测模型的WSN节点能量融合机制

分析节点能量衰减的过程,采用节点能量衰减预测模型描述节点能量损耗的规律,并建立基于该预测模型的节点剩余能量汇报机制,从而减少节点能量数据的汇报次数以及节点间的数据通信量,降低节点能耗。实验结果表明,在应用该预测模型后,Telosb节点的电池工作寿命延长1%~4.5%。     

基于能量有效WSN优化覆盖算法的研究*

满足一定的覆盖条件下,有效地进行覆盖控制和减少能量消耗以及延长网络生存周期是无线传感器网络所研究的一项重点课题。为此,提出一种能量有效的优化覆盖算法。该算法利用贪婪算法和几何图形学相关理论知识,把目标覆盖区域节点能量构建成正态分布的网络模型,通过采集和检索数据选择最优子集以及对节点状态调度机制动态转换,可以有效地降低网络能耗,提高了节点覆盖性能的同时优化了节点的数量。仿真实验表明,该算法能够以较小的代价延长整个网络的生存周期,具有更好地适应性和稳定性。     

基于预测模型的WSN节点能量融合机制

分析节点能量衰减的过程,采用节点能量衰减预测模型描述节点能量损耗的规律,并建立基于该预测模型的节点剩余能量汇报机制,从而减少节点能量数据的汇报次数以及节点间的数据通信量,降低节点能耗。实验结果表明,在应用该预测模型后,Telosb节点的电池工作寿命延长1%~4.5%。     

异构无线传感器网络组密钥管理方案设计

为解决大规模异构无线传感器网络组密钥更新能耗大、效率低的问题,提出一种基于拓扑信息的异构无线传感器网络组密钥管理方案。利用节点拓扑信息构建αβ密钥管理树,在密钥管理树的生成与更新过程中对其进行结构优化,从而减少组密钥更新的能量消耗与更新时延。仿真实验表明,该方案是一种高效可扩展的组密钥管理方案,适合应用于异构无线传感器网络中。     

WSN中基于三角模融合算子的路由算法

EEPB算法建链时引入的距离门限值具有不确定性,取值不当会导致相邻节点间产生长链,并且没有最优化链首选择等问题.为此,提出基于三角模融合算子的EETMO算法.以节点剩余能量与节点到基站的距离2个特征参量为依据建立隶属度函数,利用三角模融合算子进行融合判决,根据判决结果选取链首.实验结果表明,该算法在平衡节点能耗和延长网络最大生命周期方面,性能优于EEPB算法.