基于信息素扩散模型蚁群算法的无线传感网路由研究

为了快速适应无线传感器网络拓扑的动态变化和节点能量的有限性,本文采用信息素扩散模型,提出一种基于蚁群算法的路由协议.由实际和虚拟两种信息素共同指引路由包和数据包进行偏向性路径搜索.进一步,根据数据包传输情况,对信息素采取奖惩机制,从而为路由优化提供支持.基于TOSSIM平台的仿真表明,该协议在保证数据可靠传输的同时,有...     

Sink节点移动的无线传感网生存时间优化算法

为提高网络最大生存时间,提出Sink节点移动的无线传感网生存时间优化算法(LOAMSN).该算法分析Sink节点移动时的流量平衡约束、最大传输速率约束、节点能耗约束等约束条件,将生存时间优化问题转化成优化模型.提出Sink节点的移动方法,即Sink节点利用节点的度值构建其移动路径,按照此路径循环移动收集数据.将Sink节点的移动认为是离散运动,Sink节点移动的生存时间优化模型分解成若干个Sink节点静止的生存时间优化模型,采用牛顿法求解每个Sink节点静止的优化模型,获得网络最大生存时间和节点发送数据量的最优值.仿真结果表明:LOAMSN算法能减少Sink节点停留位置上的节点能耗,平衡网络负     

基于梯度和能量捕获的无线传感网路由协议研究

为解决无线传感网分簇协议中出现的节点能量消耗不均衡的问题,提出一种新的基于梯度和能量捕获的分布式无线传感网路由协议EGRP。该协议引入了距离梯度和能量捕获技术,在成簇阶段,以节点自身剩余能量、邻居节点平均剩余能量、节点距离梯度为参数构建成簇策略;在转发阶段,以簇头剩余能量和簇头梯度为参数构建簇间转发策略。理论推导与仿真实验结果均表明,EGRP协议的优化效果达到了预期,使单个节点的能耗下降10.9%,不同节点间的能耗更加均衡,从而延长了网络的生命周期。     

一种无线传感网的Sink节点移动路径规划算法研究

为寻找传感节点均匀分布时Sink节点的最优移动路径和最大网络生存时间,提出一种无线传感网的Sink节点移动路径规划算法(MPOA)。在MPOA算法中,将Sink节点的数据收集范围分解成多个圆环,将监测区域分解成多个网格。根据Sink节点的停留位置和多跳通信方式,采用数学公式表示每一个网格的单位节点能耗,从而获得Sink节点移动的网络生存时间优化模型。采用修正的混合粒子群算法求解该优化模型,获得网络生存时间、Sink节点的停留位置和移动路径的最优方案。仿真结果表明:MPOA算法可寻找到Sink节点的最优移动路径,从而平衡网络能耗,提高网络生存时间。在一定的条件下,MPOA算法比Circle,Rect和Rand算法更优。     

无线传感网节点群的远程控制研究

随着通信技术、嵌入式技术和传感器技术的飞速发展,传感器网络由于具备自组织性、协作性和动态组网变化等特点,在经济生活各方面应用广泛;但目前商用传感网络多为有线的局域网连接,对一些离散型的节点适用性不强,特别是在一些需要远程接入的控制场合就很难实现;针对上述不足,提出了一种基于无线网络与GPRS网络相结合的无线传感网络节点群远程控制方式;离散型终端节点通过433MHz频点组成无线传感网络,经过本地嵌入式中心节点实现与GPRS网络的异网连接,进而通过手持式终端实现远程监控;实验系统比较了节点群在不同气候条件下数据传输的距离与可靠性,结果表明系统能实现上述两种无线网络的异网数据交换,有效地解决了传感网节点群的远程控制等问题。     

一种基于Q学习的无线传感网络路由方法

针对传统路由算法不能很好解决无线传感器网络的能量消耗和负载均衡的问题,提出一种将路径跳数和能量消耗因素考虑在内的基于Q学习的能量负载均衡算法。通过多跳和残余能量来估计网络状态,从而找到复杂度最低的最优路由策略,得到的数据传输路径满足能量消耗最小与负载均衡两个条件,在降低网络能量消耗的同时也延长了网络的生存周期。实验结果表明了算法在节点存活个数、节点剩余能量分布和节点发送成功率方面均取得较好的效果,同时验证了算法可以降低能量消耗,延长网络的整体寿命。     

多移动汇聚节点的无线传感网中基于服务质量的能耗

针对无线传感网（WSN）中传感节点能耗过高、传输时延过长、数据完整性过差的问题,提出一种基于多移动汇聚节点考虑服务质量（QoS）的路由算法——时延敏感和数据完整性（MSTSDI）算法。首先,通过从基站接收信号的强度判断节点的密度,用K-means聚类算法将传感网划分成自治区域;其次,给每个自治区域分配一个移动汇聚节点,利用支持向量回归（SVR）的方法确定移动汇聚节点的轨迹;最后,引入深度引力域和队列引力域,通过Improved-IDDR算法对时延敏感数据包和数据完整性要求高的数据包进行传输。理论分析和仿真表明,与GLRM算法和LEACH算法相比,Improved-IDDR算法的路由策略的能耗下降幅度分别为21.2%和23.7%;而该算法的时延分别降低了15.23%和17.93%;该算法的所传输数据包的完整性也更好。实验结果表明,MSTSDI在传感网络中能够有效提高系统的性能。     

无线传感网络交叉覆盖节点路由删除仿真研究

针对无线传感网络中节点的覆盖范围较小,删除无用路由所用时间较长,导致网络覆盖率低和路由删除效率低的问题,提出无线传感网络交叉覆盖节点路由删除方法.建立节点覆盖模型,在节点覆盖模型的基础上将无线传感网络的覆盖率和连通性当做综合评价函数,构建无线传感网络交叉覆盖节点优化布局的数学模型,并采用罚函数结合无约束优化模型代替传统...     

基于多准则的无线网状网路由判据

通过对无线网状网几种现有路由判据的分析比较,提出了一种基于多准则的路由判据LB-WCETT,它综合考虑了链路质量、信道多样性以及信道负载等因素。仿真结果表明,该判据能使无线网状网性能得到较大的提高。     

考虑节点间距的无线传感网络节点分配算法

节点间距在无线传感网络中分配的不合理,将导致算法存在节点能耗高、吞吐量低、分配效果等问题。为此,在考虑节点间距的基础上,提出了无线传感网络节点分配算法。分析无线传感网络在节点分配过程中的约束条件,在此基础上采用网格路由方法划分无线传感网络监测区域,结合贪婪算法实现无线传感网络节点的分配。仿真结果表明,所提算法的节点分配最高能耗为2.8×10^-11 W,分配后最大跳数为2,最高时间为0.62 min。由此证明所提算法具有一定的实用性。     

基于Inter-Flow网络编码的多Sink无线传感器网络Anycast路由

以最大化时间驱动型传感器网络的生命周期为目标,基于Inter-Flow网络编码,提出了多Sink环境下编码感知的交叉路径任播路由协议——CodeMesh.首先分析多跳无线网络下单播流间编码条件,提出并证明了多Sink任播网络模型下的编码规则;进而提出多流编码簇的概念,以及确定编码簇个数和优化编码簇成员的方法;定义了统一量化编码和非编码路径代价,并综合链路质量、负载平衡和编码收益的路由度量;最后设计了兼具反应式源路由和主动式路由特点的任播编码路由协议.CodeMesh充分利用Sink节点丰富的计算和通信资源,将路由优化与重构、路由更新与维护与周期性数据收集过程相结合,大大降低了路由开销.部署于实验床平台的实验结果表明,CodeMesh能够有效寻找到具有最多编码机会的路径,从而减少数据传输次数,提高网络传输效率,同时平衡节点负载和能耗,延长整个网络的生存时间.     

无线传感器网络的组网及路由协议研究

无线传感器网络被视为是21世纪最重要的技术之一,首先介绍了无线传感器网络的特点和主要应用,然后对无线传感器网络的组网方式和网络体系结构进行了研究,无线传感器网络具有很多不同于传统网络的特点,因此,路由协议设计等显得尤为重要,于是对现在几种主要的路由协议进行了较为详细的介绍,并重点对LEACH协议进行了深入分析,通过分析发现LEACH协议的不足之处。     

分级无线传感器网络路由协议设计研究

针对多跳步无线传感器网络(WSN)设计了分级无线传感器网络路由协议框架。协议中级别的设置有效地保证了路径的长度,并且采用最大可用能量优先的决策策略,因此提高了能源的使用效率,网络的使用寿命也得以延长。通过和现有其他协议的仿真比较,该协议的有效性得到了验证。     

无线传感器网络路由技术浅析

无线传感器网络因其广阔的应用前景而成为人们的研究热点.近几年,根据无线传感器网络的特性,已经有很多新的路由方案被提出.文章按照网络结构分类,介绍了现有的典型无线传感器网络路由技术,分析了各种技术的特点及优缺点,总结了无线传感器网络路由技术仍旧存在的一些问题,并探讨了其发展方向.     

无线传感器网络路由协议GEAR的改进

无线传感器网络（WSN）有着广阔的应用前景,作为传感器网络关键技术的路由协议也成为研究的热点之一,利用地理位置信息设计的路由协议逐渐成为主流。本文针对无线传感器网络的路由协议GEAR存在的＂无效节点区域＂问题,分析了GEAR协议及造成无效节点的原因,并提出了一种改进方案。通过Hello消息交换机制实现节点间邻居信息的交换,并通过中间节点的转发实现对无效节点区域问题的规避。     

移动传感器网络及其路由协议研究进展

针对移动传感器网络的路由协议可分为两种情况：支持单个或者少数sink节点移动的协议和支持所有节点移动的协议。对每类协议的特点和比较典型的协议进行了介绍,在实际应用中要根据具体的应用情况来设计和选择相应的协议。     

基于免疫机制的无线传感器网络路由优化

针对无线传感器网络节点能量受限,路由协议鲁棒性不强的特点,提出了一种基于免疫机制的路由优化算法。利用组播理论与人工免疫全局优化性能,建立路由优化与免疫系统映射关系,设计路由优化算法中的抗体表示、克隆繁殖、克隆选择和基因变异等免疫规则,并从计算方式、局部收敛预防和鲁棒性三方面分析算法的性能。仿真验证了算法的有效性。     

一种基于语义的无线传感器网络路由算法

在无线传感器网络中,为了监测多个事件,监测区域可能需要布置多种不同类别的传感器节点以监测不同的事件属性,通过对每个传感器节点感知属性信息的融合处理,来判别事件是否发生。如何快速地将生成的事件路由到sink节点是个重要的研究课题。文中将传统的路由算法与分布式事件存储和语义思想相结合,提出了一种基于语义的无线传感器网络路由算法。在该算法中,一个传感器节点只需要关心自己通信范围内的邻居节点,不需要知道整个网络的状况,算法具有冗余数据少,节能性好,网络生存周期比较理想,实现简单等特点。该算法也可以为无线传感器网络的时空查询算法的研究提供一定基础。     

无线传感器网络中 Schnyder 路由算法的优化与实现

基于节点虚拟位置的几何路由协议是无线传感器网络研究的一个重要方向。目前,Schnyder路由算法中,当网络拓扑中节点失效时,Schnyder wood的结构被破坏,贪婪条件满足的概率将随着节点失效率的升高而急剧降低,算法已不能保证消息的可达。受现实生活中指南针的启发,本文针对这一问题提出一种新的算法,采用计算源节点分别与下一跳节点和目的节点形成的角度作为选择下一跳节点的依据,称为贪婪指南针双模型路由算法,可以在节点失效较高时仍保证消息的可达。最后,通过实验验证该改进算法可以有效改善几何路由算法中由于节点失效而导致的消息不可达问题。     

一种基于语义的无线传感器网络路由算法

在无线传感器网络中，为了监测多个事件，监测区域可能需要布置多种不同类别的传感器节点以监测不同的事件属性，通过对每个传感器节点感知属性信息的融合处理，来判别事件是否发生。如何快速地将生成的事件路由到sink节点是个重要的研究课题。文中将传统的路由算法与分布式事件存储和语义思想相结合，提出了一种基于语义的无线传感器网络路由算法。在该算法中，一个传感器节点只需要关心自己通信范围内的邻居节点，不需要知道整个网络的状况，算法具有冗余数据少，节能性好，网络生存周期比较理想，实现简单等特点。该算法也可以为无线传感器网络的时空查询算法的研究提供一定基础。