面向城市水资源监测的WSN拓扑控制算法

针对传统的水资源监测系统监测周期长、自动化程度低的问题,提出了一种基于WSN的城市水资源监测系统。对已有的WSN层次拓扑控制的LEACH算法,由于簇头节点在网络内的分布是随机的,容易造成簇成员节点与簇头间、簇头节点与网关节点间的通信距离不平衡,故对此不足进行了改进。通过Matlab仿真软件对算法性能进行仿真,结果表明该改进算法LEACH-E能够更好地均衡节点的能量消耗,在保证网络连通性的前提下,监测网络的生存时间比LEACH算法提升了约26%,从而节约了监测网络的运行成本。     

Recursive‐clustering‐based approach for denial of service (DoS) attacks in wireless sensors networks

This paper presents a novel approach for detecting denial of service attacks. In particular, the concern is on the sleeping deprivation attacks such as the malicious nodes that use flooding technique. Our approach is based on wireless sensor network (WSN) clustering. It consists in recursively clustering sensors until a required granularity (chosen by the expert) is achieved. We apply our approach with two different clustering algorithms. Indeed, we use the common clustering WSN algorithm Low Energy Algorithm Adaptive Clustering Hierarchy and the general clustering method Fast and Flexible Unsupervised Clustering Algorithm (FFUCA) based on ultrametric properties. We discuss the behavior of the approach with the two algorithms. Also, we present numerical results that show the efficiency of recursive clustering using the FFUCA algorithm. Copyright © 2013 John Wiley & Sons, Ltd.     

A fault‐tolerant energy‐efficient clustering protocol of a wireless sensor network

Energy efficiency in specific clustering protocols is highly desired in wireless sensor networks. Most existing clustering protocols periodically form clusters and statically assign cluster heads (CHs) and thus are not energy efficient. Every non‐CH node of these protocols sends data to the CH in every time slot of a frame allocated to them using the time division multiple access scheme, which is an energy‐consuming process. Moreover, these protocols do not provide any fault tolerance mechanism. Considering these limitations, we have proposed an efficient fault‐tolerant and energy‐efficient clustering protocol for a wireless sensor network. The performance of the proposed protocol was tested by means of a simulation and compared against the low energy adaptive clustering hierarchy and dynamic static clustering protocols. Simulation results showed that the fault‐tolerant and energy‐efficient clustering protocol has better performance than both the low energy adaptive clustering hierarchy and dynamic static clustering protocols in terms of energy efficiency and reliability. Copyright © 2012 John Wiley & Sons, Ltd.     

基于LEACH协议的无线传感器网络路由算法的改进与仿真

针对无线传感器网络中传感器能量有限的问题,从路由算法的角度出发,提出LEACH协议的低功耗改进方案.本文采用划定区域的方式对LEACH协议中的簇头选举进行改进,从而减少网络中节点分布不均匀的情况对簇头节点能量损耗所造成的影响,并使用NS-2进行协议改进前后的仿真.仿真实验结果表明,协议改进后网络生存期有效增长,能量消耗...     

路由算法LEACH的改进研究

在无线传感器网络路由协议的研究中,通过将现有无线传感器网络路由协议LEACH详细分析的同时,在发现算法的核心思想和优缺点的基础上对其进行改进,给出加权LEACH算法的设计思想,理论上该算法通过加权改进优化簇首的选择方法不仅具有好的能量有效性,而且能实现负荷的近似均匀分担。     

基于LEACH协议的WSNs楼宇环境监控系统的设计

针对楼宇环境监控的布线复杂与高功耗,设计了一种基于WSNs的大楼监控系统,使用了LEACH路由协议,构造了一个基于簇的网络。由于系统中的节点受到无线传输范围的限制,距离较远的簇首不能直接传递信息包给汇聚节点,所以簇首信息的交换被一个以汇聚节点为根的多跳生成树代替,汇聚节点将信息汇总然后发送至服务器内,这种簇的构造方法消耗节点能量少。子节点周期性地记录各种环境数据,实现数据传输。现场测试结果表明:此系统数据采集准确,操作方便,结构简单,实时性好。     

无线传感器网络中基于能量约束的簇首多跳算法

针对无线传感器网络节点的能量有限的特点,在LEACH协议的基础上,提出了一种以剩余能量为参数限制中间节点选择的簇首多跳算法.算法在生成包括基站在内的所有簇首节点的最小生成树的同时,考虑作为中间节点转发数据的簇首的剩余能量,使簇首之间形成一个多跳的最优路径与基站进行通信,并且避免使用低能量节点.仿真结果表明,新提出的路由算法比LEACH更能减少和均衡能量消耗,从而延长了网络的生命周期.     

基于能量优化的无线传感器网络分簇路由算法研究

无线传感器网络的路由协议设计要同时关注单个节点的能耗及整个网络能量的均衡消耗.分簇算法能有效解决节点能耗受限与不同节点能量开销不平衡问题.在分析了传统分簇路由LEACH(low energy adaptive clustering hierarchy)协议中选择簇头算法不足和当前一些典型基于LEACH思想的路由改进算法...     

基于改进布谷鸟搜索算法的LEACH协议

LEACH协议是一种低能耗自适应的无线传感器网络聚类层次算法。它存在着随机选取簇头、不考虑节点剩余能量和节点位置等缺点。针对这些问题,本文提出一种基于改进布谷鸟算法的LEACH协议。布谷鸟算法（CS）是一种新型的智能优化算法。为了提高算法的局部搜索能力,对标准的布谷鸟算法进行改进：1）引入权重系数,调整算法收敛速度;2）所有个体从优到差进行排序,排序后将种群分为2部分,这2部分个体选择不同的飞行方式,避免较优个体陷入局部最优。改进后的协议将簇头选择过程分为临时簇头优化和形式簇头选择。首先,利用传统LEACH协议生成临时簇头,然后基于MCS对簇头进行优化,根据节点剩余能量选择形式化簇头。实验结果表明,与LEACH相比,新算法能有效平衡网络负载,提高能源的利用率,延长网络的生命周期。     

基于单向哈希链的无线传感器网络安全LEACH路由协议

为了解决无线传感器网络层次路由协议LEACH设计时未考虑安全性,不能抵御针对网络层的各种攻击的问题,提出了新的安全LEACH协议.该协议基于单向哈希链算法对传感器网络节点进行动态身份验证,从而确保信息由认证节点发出,然后在网络初始化阶段生成共享通信密钥.最后对新协议进行抗网络攻击分析,并对提高其协议效率做了方案调整建议.