基于LEACH协议节能路由算法的研究与优化

针对LEACH(Low-Energy Adaptive Clustering Hierarchy)协议在分簇算法中存在的未考虑节点的剩余能量,簇头节点分布位置不合理等缺陷,提出基于LEACH协议的节能路由改进算法。在原有协议的基础上,优化了成簇的条件,充分考虑了剩余能量与相对位置,使得无线传感器网络的寿命得到进一步延长。仿真实验结果表明改进后的算法有效降低了网络能耗,提高了无线传感器网络的性能。     

一种基于节点位置和密度的非均匀分簇路由算法

分析了现有分簇路由算法,提出了基于节点位置和密度的非均匀分簇路由算法。簇头选举阶段,考虑了节点的剩余能量,并引入竞争机制进行簇头选择;成簇阶段,综合考虑节点与基站的距离、节点密度以进行非均匀分簇,达到节点能耗均衡的效果,同时解决路由热区问题;簇间路由阶段,通过设立通信簇头节点,使簇间数据转发任务从簇头中分离,簇头节点只负责簇内的数据收集和融合,而通信簇头节点负责簇间数据传输,减少了簇头的能量消耗。实验结果表明,改进后的路由算法能够有效地均衡网络负载,并显著地延长网络的生命周期。     

基于簇半径差异化和节点能量区间的分簇算法

提出一种基于簇半径差异化和节点能量区间的分簇算法——CRDNE算法.该算法用于解决电子导游系统能量均衡问题,从而尽可能的延长网络寿命.算法首先利用路由跳数将整个网络划分热点和非热点区域,并根据不同区域的通信开销不同的特点,定义了不同的区域簇半径.然后,根据区域簇半径和节点剩余能量所处的能量区间,分布式地选取簇首.最后,将CRDNE算法与LDCR、Leach-V算法在Matlab平台进行多个方面仿真比较,进一步证明了本文算法的优越性.     

接收方预约信道的水声传感器网络MAC协议

为了获得更高的网络吞吐量,更低的端到端时延,设计出了一种适用于分簇网络的水声传感器网络MAC协议,该协议采用接收方建立握手机制,有效的获取邻居节点通信时的状态,动态分配发送时隙,实现数据包以报文序列方式无冲突的到达接收端.仿真结果表明,与同类MAC协议(FERI, RIPT)相比,该协议提高了网络吞吐量,降低了数据丢失率和端到端时延.     

基于模糊控制的低能耗分簇协议

能耗是影响无线传感器网络生命周期的关键,具有低能耗的无线传感器网络是业界所期望的。现有的几个网络分簇协议能在一定程度上解决和改善网络能耗问题。如LEACH协议能在一定程度上延长网络生命周期,但网络环境的可变性以及实际环境中有诸多不可估计的因素,LEACH协议就没考虑当前节点剩余能量和节点分布情况等问题。提出的基于模糊控制的低能耗分簇协议LECP-FC能较好地解决环境可变等不可估计的问题,在簇头选取的过程中着重考虑了能量、节点度、节点中心度、距离、侦听密度等因子。经过网络结构配置和仿真,其结果表明网络工作效率得到很大程度上的提高。     

无线传感器网络分簇路由节能研究

在大规模传感和环境监测中,节约能源延长传感器节点生命已成为无线传感器网络最重要的研究课题之一。提供合理的能源消耗和改善无线网络生命周期的传感器网络系统,必须设计一种新的有效的节能方案和节能路由体系。方案采用一种聚类算法减少无线传感器网络的能量消耗,创建一种cluster-tree分簇路由结构的传感器网络。该方案主要目标是做一个理想的分簇分配,减少传感器节点之间的数据传输距离,降低传感器节点能源消耗,延长寿命。实验结果表明,该方案有效地降低了能源消耗从而延长无线传感器网络生命。     

三明市2012年5.13暴雨天气过程分析

该文利用常规观测资料、三明市区域站资料、FY-2C红外卫星云图及多普勒雷达资料,对2012年5月12-13日三明全市性暴雨、局地大暴雨进行诊断分析。结果表明:500 h Pa南支槽、中低层的低涡切变及西南急流、地面倒槽是本次暴雨过程的主要影响系统。水汽条件、热力条件、动力条件在暴雨发生期间配置十分有利,水汽条件充足,暖湿气流在低层辐合,高层辐散,大气层结不稳定,大范围持久的上升运动是产生暴雨的必要条件。此次暴雨过程中尺度特征明显,中尺度雨团活动频繁。武夷山脉对暴雨的强度和落区起了一定的作用。     

传感器网络中基于多级选举的非均匀簇头选择算法

为了节省和平衡网络中簇头的能耗,提出了一种基于多级选举的非均匀簇头选择算法MSEBNECHSA。该算法首先通过空间虚拟网格、簇头和Sink构成的三级选举机制构造网络候选簇头的能量分布图,然后采用基于候选簇头能量和距离的模拟退火算法,使网络中簇头的竞争范围随着到Sink的距离远近而相应从小到大非均匀分布。仿真实验表明,该算法能够以较低的能量成本将网络中的节点有效分簇,并且平衡网络中的能量消耗。     

一种新的低压电力线载波网络软件路由器设计

针对窄带电力线网络节点通信状态变化剧烈和通信成功率低的问题,提出了一种新的基于节点相关度的动态网络分簇软件路由器的设计方法。该路由器根据接收信号强度、历史抄通概率和网络连通度选取簇头节点,根据节点相关度确定簇内成员;当部分网络节点以现有路径不能正常通信时采取基于邻居节点数目的概率泛洪机制重构网络,可保证数据的即时传输。分析表明这种路由器具有灵活性、实用性和有效性。     

一个基于节点覆盖的簇头选举算法

无线传感器网络以获取有用信息为最终目的,而获得的有用信息的多少取决于对网络的覆盖程度。本文在现有的一些簇头选举算法的基础上,提出一个新的簇头选举算法。该算法选举的簇头具有不进行数据感知,优先死亡但不影响网络覆盖的良好性能。如果把传输消耗优先分配在这类簇头节点上,那么死亡后影响覆盖的节点就可以在较晚的时间作为簇头,从而延迟死亡时间,最终延长网络的生命周期。实验结果显示,和现有的相关算法相比,本文提出的基于节点覆盖的簇头选举算法具有较高的网络覆盖率和较少的能量消耗,从而具有较长的网络生命周期。