粮堆中无线传感器网络覆盖保持路由算法的改进与性能比较

目前国有粮库均在储粮粮堆中架设了传感器网络用于粮情监测,基于分簇的无线传感器网络是其发展方向。在这种网络中,存在着簇首因转发数据量大而负担过重的问题,其直接后果是簇首因电能耗尽而失效,导致产生监测区域的覆盖盲区。本文提出一种新的覆盖保持路由算法,对于单跳通信,根据重新定义的覆盖冗余度选取簇首;对于多跳通信,则根据父节点中覆盖冗余度较高的簇首作为下一跳的路由。与LEACH-Coverage-U算法相比,仿真结果表明,本方法能够显著降低网络耗能,提高网络覆盖率。     

粮仓温湿度监测系统中无线传感器网络路由优化的研究

民以食为天,粮食的存储质量关系着国民经济的发展。在粮仓监控系统中考虑到节点能量供应有限,而路由环节决定了节点的通信路径,继而影响着通信的能耗,是无线传感器网络中节能的关键环节。针对这一特征,提出了基于K-means和粒子群对低功耗自适应分层路由协议改善的算法。在预处理阶段,采用K-means并结合最大距离法选出初始簇中心进行聚类;在数据传输阶段,对粒子群算法的适应度函数改进应用于簇头的选取,簇头收集并融合簇内节点的数据信息,最终采取单跳和多跳的方法将信息传给sink节点。仿真效果表明,新的协议能够明显降低数据传输时的能量消耗,延长了整个网络的生命周期。     

无线传感技术在粮食仓储环境监测中的应用

目的：解决无线传感器网络路由算法计算效率低、节能效果差等问题,建立一种新的无线传感器网络路由协议。方法：在粮食仓储环境监测系统的体系结构基础上,提出一种基于节点剩余能量分簇的节点调度方法用于粮食仓储环境监测的无线传感器网络;簇内活动节点数量从网络覆盖率和监控精度两个方面进行计算,根据节点的能量和分布对工作节点进行确定,并验证该节能策略的性能以及优越性。结果：与传统无线网络的路由协议相比,该协议的能耗显著降低,网络中各节点的能耗相对均匀并得到了有效平衡。结论：该方法提高了计算效率和降低了能耗,具有较好的调度效果。     

改进簇头选择策略的无线传感器网络路由协议设计

针对现有分簇算法的不足,文章提出基于节点剩余能量和节点与基站距离优化簇头选择的分簇路由协议LEACH-MCE。仿真结果表明,与经典的LEACH算法相比,该算法可有效避免分簇路由协议中易出现的盲节点现象,大大降低网络能量消耗,能有效延长大规模无线传感器网络的生命周期。     

一种基于ARMA预测的非均衡分簇路由算法

针对无线传感器网络(WSN)基于多跳的分簇路由协议中存在的"热区"问题及簇头节点的更换机制,提出一种基于ARMA预测模型的非均衡分簇路由算法.该算法综合了集中式和分布式分簇的优点,使簇头分布更加均匀并降低了簇重构的开销;将ARMA预测模型引入主簇头节点的更替过程中,避免了主簇头因为能量完全消耗而死亡.仿真结果表明,该算法均衡了网络能量消耗、显著地延长了网络生命周期,具有较强的鲁棒性.     

一种基于非均匀分簇的WSN路由协议

基于对LEACH,EEUC分簇协议的研究,提出一种基于非均匀分簇的传感器网络低能耗路由协议EERPUC.EERPUC协议选择簇首时综合考虑节点剩余能量和节点相对位置,使剩余能量大的节点成为簇首的可能性大,并使选出的簇首更接近于簇的质心位置.簇间采用多跳路由传输数据,路由构建时不仅考虑节点发送数据的能耗,而且兼顾了转发节点的接收能耗,在把数据直接发送的距离限制在阈值之内的同时,尽量减少数据中转次数;并且每个簇首节点在稳定传输阶段采用动态路由,避免了中继节点因能耗过大而快速死亡.仿真表明,本文提出的新协议能有效地降低网络能耗,更好地均衡网络节点的能耗,显著地延长网络生命周期.     

基于K-means聚类和蚁群算法在WSN粮情测控中的研究

结合无线粮情测控中粮仓环境数据采集,以及WSN(无线传感器网络)供电能量有限等特点,提出一种基于LEACH协议、K-means聚类和蚁群算法的WSN改进路由算法。首先在预处理阶段利用K-means聚类算法将散布的节点分成多个簇,通过聚类减少数据发送量。其次,利用蚁群算法支持多路径的特点,在数据传输阶段形成簇首间多跳路由机制。仿真结果表明:所用算法能够有效减少数据传输时的能量消耗,延长节点的网络生命周期。     

基于带状传感网络的智慧路灯分簇路由协议

为满足现有智慧路灯控制网络中对实时性和准确率的要求,提出一种基于带状传感网络的智慧路灯分簇路由协议。首先汇聚节点对路灯网络进行分簇,通过采用簇内单跳和簇间多跳路由的结合方式,以减少整条带状网络中的传输跳数,使得路灯控制得到快速响应,在扩大网络规模的同时也提高了通信的可靠性。仿真实验结果表明,本方案能够提高路灯控制的响应时间,同时也有效延长了网络的通信距离。     

一种改进LEACH的无线传感器路由协议仿真

文章在研究LEACH协议的基础上,提出了一种改进的层次型路由协议LEACH-Improved,改进的路由协议主要针对原有LEACH路由协议的不足,主要改进在两个方面:一是在簇头节点的选择上依据节点的剩余能量和节点与区域中心的距离,作为主要考虑因素,减少簇头分布的不合理情况,能有效地平衡节点的能量消耗;二是簇头节点采用多跳路由的方式向基站传输数据,也减少了部分簇头节点与基站的远距离的通信。最后通过OMNeT++仿真工具进行仿真实验,实验结果显示该算法相比原有的LEACH路由协议能有效地延长网络生命周期,降低网络能耗,实现网络负载平衡。     

基于动态分区的WSN集中式分簇方法

无线传感器节点携带的能源是有限的,制约了网络的工作寿命。为了提高节点的能量利用效率,提出一种进行区域动态划分的分簇方法。通过Sink节点以区域中心为原点划分角幅度相等的子区域,并对分区进行动态控制,然后将每个子区域作为一个簇,从中选择簇头节点负责将簇内的数据传输至Sink节点,从而降低了网络节点能耗。仿真结果表明,通过与LEACH、LEACH-C分簇算法进行对比,该分簇方法提高了节点的能量利用效率,延长了网络的工作时间。