基于蚁群-遗传的无线传感器网络路由算法

提出了一种基于蚁群 - 遗传的无线传感器网络路由算法.通过有限寿命的蚂蚁在源节点与目的节点之间的运动获取多个备选路径,然后把每一个备选路径视为一个基因序列,通过选择、交叉和变异操作获得路径的优化,并适时进行路由维护.仿真结果表明,本算法减少了能耗,延长了网络生存时间,提高了网络的可靠性和自适应性.     

基于农田的无线传感器网络路由算法优化设计

针对基于农田应用的WSN路由问题,结合WSN层次型路由算法特点,充分考虑传感器节点剩余能量和传输能耗,设计了一种基于蚁群优化的分层路由算法。仿真结果表明:算法实现了簇头多跳路由性能的改善,均衡了网络整体能量消耗,延长了网络生存时间。     

基于果蝇优化算法的最短路径路由优化

针对传统算法无法高效地解决网络路由最优化选择的问题,将FOA算法引入最短路径路由优化问题,应用FOA算法的快速寻优能力,在保证路径最短和能耗最低的情况下,实现路由路径的最优化选择。选择死亡节点数目、网络能耗和端到端时延三个指标作为路由优化结果的评价指标,实验结果表明,本文算法均优于改进算法和经典算法,效果较好,可以进一步进行推广和应用。     

一种安全Ad hoc网络按需路由策略

为保证机密信息在可信的Ad hoc网络路径中传输,需要在存在弱信任关系的Ad hoc网络节点间建立安全可靠的路由．根据Ad hoc网络的独有特性,提出一种安全按需路由策略,按这种策略建立起来的路径可以确保消息可靠传输．由分布式CA认证网络中节点的身份,运用Hash函数完成数据的单向生成,根据Diffie-Hellman密钥交换算法生成节点间的对话密钥．安全按需路由的生成由路由请求和路由响应两阶段完成．通过安全按需路由策略在Ad hoc网络中建立起节点间的安全通信路径,策略中关键节点的身份被隐藏,只有最优路径上的节点能获得完整路由信息．一个公开的单向哈希函数可以认证形成的路由信息,并使用高效安全的密钥交换算法进行秘密信息交换．安全路径建立起来后在其上就可以实现信息的可靠传输．安全按需路由策略的提出是建立在原来成熟的按需路由策略上的,引入的各种技术手段易与本策略结合,所以本安全按需路由策略具有可行性,能保证信息安全传输．     

基于一种蚁群优化算法的农业WSN路由节能研究

事件驱动型的无线传感器网络在农业生产中进行信息采集时,针对节点能量均衡和局部网络控制,提出了基于簇的多路径蚁群路由算法(CBACO).算法根据局部网络节点分布情况以及自身能量情况,利用信息素能量更新模型,动态选择最优路径,降低节点间通信消耗.利用Matlab仿真表明该算法能有效减少节点能耗,延长网络生命期.     

基于改进蚁群算法的智慧农业无线传感器网络路由优化研究

为了提高智慧农业无线传感器网络路由的生存时间,节点能量消耗相对均衡,采用改进蚁群算法。首先建立无线传感器网络模型和约束条件;接着通过消耗能量预测节点传输能力,剩余能量、过载区域以及覆盖冗余度构成适应度函数;然后改进蚁群算法,包括基于最佳路径的目标函数值信息素分配策略,二点交叉算子对信息素分配策略对应的任意2个网络节点序列进行优化;最后给出无线传感器网络路由优化流程。试验仿真显示本研究算法使无线传感器网络路由的节点间剩余能量差异性最小,网络生存时间较长,不同节点数接收数据包平均剩余能量较多。     

能量高效的事件驱动型大规模农业监测WSNs协作式传输策略

针对农作物分布广泛、农业环境恶劣的特点,利用协作式多输入多输出技术具有的低能耗、高可靠特性,结合事件驱动型农业监测的无线传感器网络,提出了能量高效的基于空时分组码的多跳协作式多输入多输出传输策略。该策略建立了包括节点剩余能量、最优跳距等因素的综合多跳路由;此外,还建立了精确的能耗模型,确定了满足网络最小能耗时的协作节点个数和最优跳距。仿真结果表明,通过能耗模型求出的最优跳距和协作节点个数减少了能量消耗;同现有的无线传感器网络中具有能量效率和事件聚类的自适应路由协议相比,提出的传输策略能显著地提高能量有效性和延长网络寿命。     

铁路数字移动通信网络拥塞负载均衡控制方法

铁路数字移动通信网络在进行通信传输时,通信路径选择受到消息路由决策限制,容易造成网络拥塞。为此,本文分析了GSM-R铁路综合专用数字移动通信网络的调度通信、调度命令传递、列车控制信息传递等功能,引入BCBCA算法,实现通信网络负载均衡控制。通过介数值变化对消息路由进行动态改变,优化源路由选择协议;根据网络演化图获得最短时延可用的备选路径,综合多属性计算各条备选路径选择概率,完成消息路由决策优化,实现网络拥塞负载的均衡控制。实验结果表明,所提方法可有效防止出现网络拥塞现象,负载均衡控制效果良好。     

一种组播路由算法的性能评价

为了解决网络中组播路由的传输质量，在最短路径算法的的基础上提出了分散路由控制算法，并对其性能进行了分析和评价。实验结果证明，分散路由控制算法适用于具有实时性和QoS需求的组播通信。     

温室下无线传感器网络双簇头异构成簇算法的研究

在温室下无线传感器网络中,采用基于低功耗自适应集簇分层型算法进行分簇时,存在簇分布不均匀及路由能量消耗过快的问题。因此,本研究基于双簇头异构成簇算法,优化了簇头选择算法。在分好的簇中布署1个异构节点做为第一簇头,根据能量因素选择另1个簇头,2个簇头履行不同的职责,达到均摊能量消耗、延长网络生命周期的目的。其中,采用单跳与多跳结合方法将第一簇头节点信息传送到汇聚节点以达到提高传输效率的目的。仿真结果表明,该算法平衡了静态节点能耗,延长了网络存活时间。     

无线传感器网络LEACH协议的改进及仿真

随着网络的发展,无线传感器网络逐渐被应用于社会的各个方面。鉴于无线传感器具有能量有限性的特点,从硬件方面进行改进有一定的难度,所以就引出了无线传感器网络的路由协议,找到一个好的路由算法来延长无线传感器网络的生命周期。本文介绍了最典型的分簇路由协议LEACH协议及在LEACH路由协议算法缺点的基础上进行了改进的算法LEACH-C协议算法。从对两种路由协议的仿真结果来看,改进后的算法能够使各传感器节点的能量得到均衡,网络的负荷也相应得到了均衡,从而延长网络的生命周期。     

一种改进的无线粮情监测系统路由算法

针对无线粮情监测系统特点,基于LEACH协议提出一种改进的无线传感器网络分簇路由算法—EBHCR。EBHCR采用集中式簇首产生算法;簇内节点以单跳方式通信,簇首与网关间采用距离阈值判断和选择单跳或多跳通信方式;转发节点路径权值综合考虑了节点剩余能量、最优转发距离等因素。用NS2软件对EBHCR和LEACH进行对比分析,仿真结果表明,首个死亡节点出现时EBHCR算法比LEACH算法多运行135轮;70%节点死亡时EBHCR算法比LEACH算法多运行262轮,EBHCR有效生存期是LEACH算法的124.9%。EBHCR算法在能耗均衡性、存活节点数和网络有效生存期方面明显优于LEACH算法。     

用于物联网的RPL节能负载均衡方法

针对物联网中低功耗有损网络路由协议节点间能量不平衡问题,该文提出一种用于物联网的RPL节能负载均衡方法.该方法包含5个步骤：DODAG构建、最优网格头选择、最优父节点选择、向下路由和数据转发.构建DODAG,该过程从根节点向其他节点传输DIO消息.并根据与根节点的距离构建网格,在每个网格中使用重启随机游走算法选择最优的网格头节点,并处理数据传输过程中的重载条件.设计斑点鬣狗优化算法优化目标函数,并用适合度函数从多个指标进行估算,最终选择最佳父节点来路由数据包.构建向下路由绘制网络内任何节点和根/宿之间的路径,并向根发送数据.实验结果表明,该文所提方法能够实现物联网低功耗有损网络路由低丢包和高负载均衡的数据传输,且性能优于其他方法.     

基于路灯单灯状态监控的无线链状网络路由算法的研究

基于路灯单灯状态监控的无线传感器网络应用,针对链状网络节点负载不均衡和网络节点能量有限的问题进行分析和研究,提出一种适合该应用的新型路由算法,这种新型路由算法根据网络节点可通过功率控制来调整通信距离的前提下,合适的数据传输路径被每个传感器节点选择,使整个网络达到能耗节省,负载均衡的目的。通过仿真验证这种新型路由算法有效地平衡了网络负载,使网络能量节省,网络生命周期提高。     

基于遗传优化的无线传感器网络定向扩散协议

对定向扩散协议进行了改进,提出了GADD(GA based directed diffusion)协议.利用探测数据包策略进行初始路径集建立的方法,有效地避免了初期路由的盲目性;引入遗传协议对初始路径集进行优化,增强了路径的多样性、提高了节点能量的利用率,提升了路径集的整体质量.仿真表明,GADD协议不仅延长了网络寿命,减小了网络规模变化对路由协议性能的影响, 缩短了无线传感器网络的数据传输延时,而且具有较好的收敛性.     

WSN中的路由洞避开机制

贪婪路由选择算法是一种简便高效的路径建立算法,它建立的路径具有非常好的方向性和最优性,是无线传感器网络中基于地理位置的路由算法中非常重要的算法之一,但是,这种算法遭遇到路由空洞问题的可能性比较大.研究了一种路由洞避开机制,仿真结果表明：算法在保证良好的路由方向性的基础上还可以很好地避开路由洞,不仅增加了网络的存活时间,还特别适合应用在异构网络中.     

无线传感器网络节能分析

无线传感器网络作为一种全新的信息采集与处理技术,结合了通信、传感和计算三大技术,能够实现自主数据采集、融合和传输。但由于无线传感器网络节点密集,使用电池供电,能源有限。因而,如何减少能耗,延长无线传感器网络的生命周期是至关重要的。本研究将重点从单节点能耗,路由协议和数据融合三个方面研究无线传感器网络的节能优化。     

面向现代农业的无线传感网容错路由设计

对著名的ReInForM算法进行改进,提出容错路由算法,采用简单的运算、调整路由可靠度、启用后备簇首等措施,有效地降低系统能耗,提高数据传输的容错性。理论分析和仿真结果表明,该算法具有优秀的性能。     

基于动态综合评价的无线传感器网络数据转发算法

为了延长无线传感器网络的生存周期,必须在传感数据转发过程中尽量均衡节点能耗。利用动态综合评价有效转发节点的多属性信息来进行下一跳节点的选择,通过最优邻居节点转发传感数据可以达到网络数据流量分配合理和能耗均衡的目标。仿真实验表明,提出的算法较同类算法在均衡节点能耗和延长网络生存周期方面具有一定的优势。     

面向新疆平原灌区的LEACH路由算法研究

已研究的无线传感器网络系统多使用于温室大棚、中部平原等环境中,并采用LEACH路由算法均衡网络能量,以达到延长网络寿命的目的;这些网络中节点与节点之间的距离较近、面积规模较小、每个节点能量相对充足,因此在使用LEACH路由算法时不容易出现因选取簇头不当、节点能耗过快而产生网络空洞等问题;但在新疆平原灌区中进行无线布网时,因硬件成本有限、地理环境复杂等各种因素的限制,导致部署出来的无线传感器网络是一种典型的Zig Bee广域网,该网络中节点与节点间距离较远,不同节点之间传输信息时能量消耗过大,因此当网络中选举不当节点作为簇头时会因该节点能量消耗过快而产生节点失效的问题,产生网络空洞现象;本文针对这种现象,在面向新疆平原灌区网络这一限制区域中,联合节点距离、密度及剩余能量提出了一种的改进型LEACH算法,该算法针对传统LEACH算法在随机选取簇头过程中的缺点,在簇头选取过程中,首先将网络按照终端节点与基站之间的距离等级划分为多个区域,使得距离基站越近的节点成为簇头的概率越大,然后通过各个区域中节点密度和剩余能量因素将适合的节点选举为簇头,提高网络利用率,解决网络空洞问题,延长网络生命周期。采用Matlab软件对改进算法进行仿真,实验结果表明在节点稀疏的网络中改进后的LEACH算法比传统LEACH算法的网络寿命提升了16%,且可以满足新疆平原灌区中广域网络要求,减少了网络空洞问题的产生。