无线传感器网络覆盖控制算法研究

无线传感器网络(Wireless sensor network, WSN)覆盖控制通常采用基于二元感知模型的几何计算方法休眠冗余节点, 其算法在实际应用中受到局限, 不够精确. 针对此问题, 本文采用概率感知模型, 提出新的覆盖控制算法, 将提高能量利用效率作为重要指标, 采用节点轮换周期工作机制, 每个周期逐个唤醒部分节点, 组成满足网络覆盖要求的覆盖集, 实现降低能耗、均衡节点能量的目的. 概率感知模型描述网络的覆盖能力更精确, 算法不受感知模型的限制, 原理简单, 易实现, 仿真结果验证了本算法的有效性.     

自适应半径调整的无线传感器网络覆盖算法

针对随机分布的无线传感器网络中节点分布不均匀造成的覆盖冗余,以及同时存在的覆盖空洞,提出了一种自适应半径调整无线传感器网络覆盖算法,通过阈值判断监测区域内传感器节点密度,根据监测区域内传感器节点疏密程度,利用节点半径步长系数对监测区域内节点半径进行自适应调整,建立无线传感器节点发射功率与节点发射半径的模型,计算无线传感器发射功率,通过实验和仿真,表明上述方法能够保证网络覆盖率的基础上减少无线传感器网络总功耗,提高网络寿命.     

无线传感器网络覆盖控制算法分析

网络覆盖算法直接影响无线传感器网络"感知"服务质量。文章根据传感器网络覆盖控制理论,对WSN的覆盖问题进行了归纳与总结,建立了WSN研究框架,从生存时间、部署策略、通信协议和组网等问题对无线传感器网络的覆盖控制策略和算法进行详细分析。     

一种基于位置和拓扑控制的无线传感器网络路由算法

在无线传感器网络中,在使用合适的覆盖控制算法、保证一定覆盖性的前提下,使一些节点的传感节点按照策略休眠,对延长网络生存时间有重要意义,为了有效地进行节点的覆盖控制设计了节点自适应传感半径调整算法AASR(adaptive adjustment of sensing radius),使节点为自已选择合适的覆盖范围.从调整效果、能量消耗和覆盖冗余度几个方面对算法进行了模拟实验和分析,仿真结果表明,AASR能够有效提高节点生存时间,减少能量消耗,提高覆盖率.     

一种能量有效的无线传感器网络覆盖控制算法

覆盖问题是WSN(无线传感器网络)的基本问题,合理的覆盖控制可以有效地延长WSN的生存时间.提出一种能量有效的WSN覆盖控制算法(EECCA).算法中,节点采用布尔感知模型,节点根据自己的能量大小和连续未当选工作节点的轮数,来触发定时器进行工作节点选择,并根据邻居节点的能量信息进行了工作节点优化.仿真实验结果表明,算法不仅可以满足覆盖率要求,而且在减少总体能量消耗方面也有很好的改善.     

一种能耗均衡的无线传感器网络覆盖协议

在随机部署的无线传感器网络中,现有的节点调度算法不能同时保证工作节点均匀分布,使网络能耗不均衡.针对该问题,提出一种分布式、能耗均衡、与节点位置无关的无线传感器网络覆盖协议(EBLCP).EBLCP在虚拟坐标的基础上建立临时集,节点只需与邻居中少量节点通信,比较这些节点的剩余能量从而竞选工作节点.实验结果表明,与NSV...     

与节点位置无关的无线传感器网络覆盖控制算法

提出一个分布的、与节点位置无关的无线传感器网络覆盖控制算法(a Location Independent Coverage Control Algo-rithm for Wireless Sensor Networks,LICA).LICA采用基于节点分层成簇的思想,节点与邻居交换信息,并通过节点距离与覆盖模型找出覆盖节点.在保证覆盖性能的前提下,关闭覆盖节点的通信设备.仿真实验结果表明,LICA算法不仅可以提供高质量的覆盖性能,而且具有良好的节能性能.特别适合低成本、资源缺乏、工作在恶劣环境中的分布式无线传感器网络.     

无线传感器网络覆盖控制问题

无线传感器网络具有广泛的应用背景,目前已经发展成为一个重要的计算平台。但是,由于无线传感器网络自身的特点,使其也面临许多问题,如何有效地进行覆盖控制,在保证网络覆盖质量的前提下,减少能量消耗,延长网络寿命是其中最重要的问题之一。本文主要讨论无线传感器网络的覆盖控制的问题。     

一种基于遗传算法的无线传感器网络覆盖模型

在无线传感器网络中,传感器节点的分布通常具有随机性和密集性,监测区域会出现覆盖盲区或者覆盖重叠.为此,推导出了无线传感器最优覆盖模型计算最少节点个数的公式,对遗传算法中的适应度函数公式做了改进,将多重覆盖率和覆盖率的组合作为适应度函数.根据遗传算法的相关内容和流程图,利用遗传算法对覆盖策略做了仿真模拟,证明了所选用的方法的正确和优越性.     

一种概率模型无线传感器网络覆盖算法*

针对传统覆盖算法在求解覆盖度时计算量较大、算法复杂度过高,从而导致算法效率过低,提出一种基于概率模型的覆盖算法。首先该概率模型通过调度覆盖区域内的节点状态来实现对覆盖区域监测,保证了所关注目标节点被传感器节点均匀覆盖的同时又优化了网络资源;其次对不同的覆盖区域利用概率期望值及相应定理求出满足覆盖条件下最少传感器节点数。仿真实验结果表明,该算法在保证网络覆盖质量要求时能够有效地减少活跃节点的数量,延长了网络的生存时间。     

WSN中基于可调感知半径的节点睡眠算法

讨论在无线传感器网络中节点的感知半径可调的情况下,如何合理设计节点的拓扑结构,实现网络的能量负载均衡、延长网络的生存周期。在保证覆盖和连通的前提下,分析当感知半径可调时节点的分布特征和拓扑结构,并对现有的冗余节点移除算法进行改进,提出一种自适应调节感知半径冗余节点睡眠算法(AASRS)。实验结果表明,该算法可以提高网络的能量负载均衡水平,并能最大化节点的感知覆盖区域,且使用的活动节点较少。     

一种改进无线传感器网络定位算法的研究

针对无线传感器网络节点定位机制的研究,定位算法是无线传感器网络领域中所研究的一个基本问题.传统的定位DV-Hop算法在随机布置锚节点定位时存在定位精确度不高、覆盖率较低和能量消耗较大等缺点.为解决上述问题,对传统的定位DV-Hop算法进行了改进,改进后的算法可以减少消息发送的数量,节省了节点能量,提高了定位的精度和定位覆盖率,修正了网络平均每跳距离与求知锚节点估计坐标的区域范围,并进行仿真.仿真结果表明,改进后的算法定位精度明显优于传统定位算法,证明了改进算法的正确性和有效性.     

基于感应面积的无线传感器网络簇头选择算法

无线传感器网络中能效和感应面积是两个实际应用中需要考虑的问题。本文从网络感应面积入手,通过引入相关节点数作为参数,对LEACH协议的簇头选择算法进行改进,从仿真结果得出,本文算法有效地延长了网络生存时间以及网络的有效工作时间。      

连通性覆盖约束的WSN拓扑控制算法

本文从概率论角度分析了传感器网络平均节点度和通信丰径之间的关系,给出了网络满足连通性覆盖要求时所需的通信半径.在此基础上提出了一种基于本地平均算法LMA(Local Mean Algorithm) 新方案ILMA(Improved LMA).新方案的实施使得节点采用更低的功率工作,因此形成的网络拓扑的平均节点度大大减小,同时提高了网络的能量利用率.     

无线传感器网络的一种双簇头设计的拓扑控制算法

文章提出了一种双簇头设计的方法,它在同一个簇中选择两个簇头:一个为正式簇头,负责收集和融合簇内的数据;另一个为辅助簇头,负责路由簇间的数据.仿真结果证明,该方法在不增加算法复杂性的基础上,有效的实现了网络的负载均衡,延长了网络的生存时间.     

基于加权的无线传感器网络优化覆盖算法

针对无线传感器网络探测网络环境的自适应休眠算法(Probing Environment and Adaptive Sleeping,PEAS)在节点调度过程中,存在节点能耗不均衡、网络的生命周期较短的问题,提出一种基于加权的优化覆盖算法。该算法对最小频繁项的目标所对应的传感节点按能量高低进行划分集合,使各集合能够独立覆盖最小频繁项的目标,以达到局部的优化。考虑到传感节点覆盖目标数和剩余能量对无线传感网络生存周期的影响,对边缘未覆盖的目标节点采用加权的方式进行覆盖。仿真结果表明:该算法能够均衡网络节点的能耗,有效地延长了网络的生命周期。     

基于改进PSO算法的WSN覆盖优化方法

提出基于概率测量模型的改进粒子群优化方法,以网络有效覆盖率为优化目标,通过改进粒子群算法实现无线传感器网络的覆盖控制。分析传感半径以及离散化栅格点数对覆盖性能的影响。仿真实验表明,利用改进粒子群优化方法的有效覆盖率达到88.22%,证明了该方法的有效性。     

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.