低占空比WSN中一种节点休眠调度算法

低占空比无线传感器网络(low-duty-cycle wireless sensor networks,简称LDC-WSN)可以有效地延长网络生命周期.但是,现有的LDC-WSN中端到端的延迟非常大,并且现在很多关于LDC-WSN的算法没有充分考虑传输链路质量的问题.为了解决这两个问题,提出了一种基于链路质量和能量感知的节点休眠调度算法(link-quality and energy-aware based scheduling scheme,简称LES).仿真实验结果表明,相比现在的典型算法,LES算法能够在满足同样延迟要求的情况下很明显地节省能量,从而延长网络的工作寿命.

无线传感器网络冗余节点休眠调度算法

提出一种冗余节点休眠调度算法来延长网络生命周期。调度过程中重点考虑两方面问题:一是采取策略防止大量节点同时从工作状态转入休眠状态以防止大量盲区同时产生;二是根据邻居表中节点的工作邻居数量,判定节点是否处于网络边界,对边界节点和内部节点采用不同的调度策略,防止边界收缩。仿真结果表明,算法能有效延长无线传感器网络的生命周期。

基于冗余节点休眠和分阶段唤醒策略的传感器网络三维覆盖控制方法

该文针对无线传感器网络中节点能量有限且密集布点时存在大量冗余节点的情况,提出了基于冗余节点休眠和分阶段唤醒策略的无线传感器网络3维覆盖控制方法。在3维待监测区域中随机配置大量传感器节点,达到高密度分布,使冗余节点处于休眠状态,等待活跃节点能量耗尽之后,分阶段唤醒休眠节点,直至整个传感器网络中所有节点的能量都耗尽为止。仿真结果表明,该方法提高了传感器网络的网络性能,且对相同的传感器节点数,分阶段唤醒策略优于不分阶段的唤醒策略,先使冗余节点休眠之后再唤醒方法的网络性能高于直接唤醒方法的网络性能。

与节点位置无关的WSNs节点休眠调度算法

针对无线传感器网络中节点调度算法存在的问题,提出一种与节点位置无关的休眠调度算法,该算法无需节点位置信息,以服务器为坐标原点,建立二维坐标系,根据Sink节点坐标构建数学模型,节点与Sink节点交换数据信息,计算出各个节点坐标.在节点调度过程中考虑两跳邻居节点产生的冗余覆盖,计算边界节点的有效感知面积,并据此提出一种适用于边界节点冗余判断的标准.仿真结果表明,该算法可以有效缓解边界节点过早死亡问题,在满足覆盖率情况下,网络冗余覆盖率低,工作节点分布均匀,休眠率较高,能量均衡有效提高网络服务质量,延长网络生命周期.

大数据应用中节点休眠结合MapReduce作业的能量感知调度方法

针对大数据应用中,数据中心执行大规模数据密集型应用程序时能耗巨大的问题,提出一种节点休眠结合MapReduce作业的能量感知调度方法。构建一个能够同时提高MapReduce应用程序能效并满足服务水平协议(service level agreement,SLA)的系统框架,用于执行大规模数据处理;将节点休眠调度算法与单个Map-Reduce作业的能量感知调度问题建模为整数程序;结合两种能量感知的节点休眠MapReduce启发式调度算法(Node Dormancy MapReduce Scheduling Algorithms,NDMRSA-1和NDMRSA-2),以实现任务分配的自动映射和任务到机器插槽的自动归并,从而最大限度地减少执行应用程序时消耗的能量。实验结果表明,NDMRSA-1和NDMRSA-2能够找到接近最佳的工作调度,平均消耗的能量比通过最小化完工时间的通用实践调度程序少约40%,有效实现了作业时的能耗最小化。

基于区域划分和节点休眠的改进型AODV路由协议

无线传感网络是以数据为中心、基于事件的网络,具有节点能量有限、无法补充的特点,现有的Adhoc路由协议无法适用,必须对AODV协议进行必要的改进,包括抑制洪泛产生的冗余消息和使不工作节点处于休眠状态等。本文提出了区域划分基础上的节点休眠思想,在该思想下,将AODV(Ad hoc On Demand Distance Vector基于距离矢量的按需路由协议)应用于无线传感网络。本文论述了采用基于区域划分的节点休眠思想的改进型AODV协议MAODV及其算法的实现,并在NS-2上进行了仿真。

基于节点休眠的水下无线传感器网络覆盖保持分簇算法

为有效延长水下无线传感器网络的生命周期、保持网络覆盖率,该文提出一种基于节点休眠的覆盖保持分簇算法。首先计算网络节点的覆盖冗余度,并对覆盖冗余度高的节点执行休眠策略,然后以网络覆盖率及节点能耗均衡性为目标,采用多目标算法进行求解,再利用TOPSIS法从非支配解集中选出较优解,当有节点死亡时,通过唤醒策略保持网络覆盖率。仿真结果表明,与目前较好的网络规划算法相比,该文算法能够更好地降低网络能耗,延长网络生命周期并保持网络对环境的覆盖率。

无线传感器网络分簇和节点休眠综合性策略研究

能量有限性是制约传感器网络寿命的瓶颈。在传感器网络中通常采用相似数据收集策略或者节点休眠策略来减少能耗延长网络寿命。但是以往的研究往往局限在其中一种机制:在基于相似数据收集的分簇策略中,基本上所有的传感器节点都是处于活动状态,而在节点休眠机制中,往往也没有使用相似数据收集的思想进行网络的分簇。本文提出一种综合传感器网络分簇和节点休眠机制的协议,将传感器网络的生命划分成若干个时间周期,在每一个时间周期中,确定每个节点的θ相似节点集并选出代表节点(Rnode)来发送感知的数据,并且休眠部分冗余的节点。仿真实验结果表明,在保证网络覆盖的情况下,该协议能让传感器网络有更长的网络寿命。

Ad-hoc网络节点休眠策略的设计

在本文中,作者基于博弈论提出了一种Ad-hoc网络节点的休眠策略,并给出了计算这种休眠策略的方法。这种休眠策略同时考虑了节点的存活时间和网络传输数据包的效率。理论上来说,这种休眠机制可以同时保证网络中数据传输的效率和网络中节点的存活时间。

一种有效延长WSN生存时间的节点休眠调度算法

无线传感网络已被广泛应用于很多领域,但在无法更换节点电池的应用中,如何有效地节约能量,延长网络生存时间,是一项很重要且很有挑战的工作。文章提出了一种通过将中间位置节点分成只负责采集数据和只负责发送数据两类节点,并使布网完成后的冗余节点直接进入休眠,再经过合理调度休眠节点来有效延长网络生存时间的算法。通过性能分析,本算法在网络中存在大量冗余节点的情况下,可以达到更好地延长网络生存时间的效果。

带有负载转移的光无线融合网跨域节点协同休眠机制

针对跨域节点间的协同休眠、休眠节点负载转移时导致的网络拥塞等问题,该文提出一种带有负载转移的跨域节点协同休眠机制。通过分析光网络单元(ONU)当前负载及休眠ONU与无线路由器间相关性选择休眠节点,并结合最大匹配理论确定休眠节点转移负载的目标节点,从而在保证网络连通性及业务低时延的基础上,进一步降低网络能耗。仿真结果表明,所提出的算法在有效降低整网能耗的同时不会对网络数据包时延产生显著影响。

共轭孪生波通信系统中休眠节点软故障识别

通信系统休眠节点位置信息丢失,导致识别正确率降低,提出共轭孪生波通信系统休眠节点软故障识别方法。引入非正交多址接入技术,建立共轭孪生波通信系统,允许多个用户共享相同子载波;将共轭孪生波通信系统转换为通信图,以报文丢失为例构建一个节点定位模型,实现系统休眠节点的准确定位;采用贝叶斯理论估算休眠节点正常率,实现休眠节点软故障有效识别。仿真结果表明,可以大幅改善共轭孪生波通信系统的整体性能,对休眠节点故障识别结果正确率高,具备极强的优越性。

防边界收缩的无线传感器网络节点轻量级调度算法

针对高密度部署的无线传感器网络边界节点邻居数量低于内部节点而导致休眠概率不均等进而边界收缩的问题,提出了一种轻量级调度算法.根据邻居表中节点的数量以及邻居节点的工作邻居数量判定节点是否处于网络边界,对于边界节点和内部节点采用不同的调度策略,并分别计算得出处于网络边界的节点被n个邻居完全覆盖的概率和边界节点被n个邻居覆盖的面积分数的范围.仿真结果表明,该算法能够有效缓解边界收缩问题,延长网络生命周期.

面向移动节点定位的传感器网络预唤醒策略(英文)

当无线传感器网络对移动节点进行定位时,锚节点可能会因为处于休眠状态而没有响应移动节点的定位请求,从而导致定位失败.提出一种基于预唤醒机制的动态功耗控制策略P-SWIM,该策略提前通知移动节点周边的锚节点进入全勤的工作方式,而网络内其他锚节点则仍然处于低功耗的工作方式.仿真实验结果表明,移动节点定位方法采用P-SWIM相比于采用静态功耗控制策略(RIS和GAF)能够显著地提高定位性能,且P-SWIM引入的功耗也是3种策略中最低的.此外,通过大量的仿真实验,评估了调节3种策略的各项参数对移动节点定位方法性能的影响,为在实际应用中高效的部署网络提供了参考方案.

基于能量探测的WSN节点调度算法研究

针对无线传感器网络在节点传输过程中的延迟与链路质量问题,设计一种基于能量探测的节点休眠调度算法EAS,通过对节点插入苏醒时隙来减小端到端之间的延迟,并根据每个节点的剩余能量值进行能量探测,使整个网络中各节点的能量相对均衡地消耗,在保证传输质量的基础上达到延长网络的生命周期的目的。实验结果表明,对比现有算法,EAS算法能够在保证使WSN网络在延迟一定的情况下明显降低能耗,延长整个网络的工作寿命。

基于AODV的农田无线传感器网络路由和休眠算法

在AODV路由协议的基础上,改进了一种农田无线传感器网络路由和休眠算法.算法首先通过剩余能量进行路由节点的筛选,然后通过路由中节点的采集周期长短和之间的比例关系进行路径的选择,确定路由后根据节点所在路径中其他节点的采集周期确定休眠周期.通过路径选择和适时休眠达到减少总体能耗和避免的局部节点能量过度消耗的目的.仿真结果表明该算法能提高网络总体能量利用效率,从而达到延长网络寿命的目标.

有向感知可充电传感器节点的动态激活策略

在采集环境能量供电的有向感知传感器网络中,节点的激活、休眠调度及感知方向选择关系到对目标点的覆盖和监测成功率。基于节点采集能量速度慢于耗能速度及采集能量速度快于耗能速度两种情况,设计了逐次贪婪节点激活算法SGA和逐次贪婪节点休眠算法SGI。SGA算法逐次将能够给系统带来最大覆盖率增益的感知节点分配给其对应的时隙及感知方向;在为所有感知节点在所有时隙选择最佳感知方向激活的基础上,SGI算法逐次选择令系统覆盖率损失最小的感知节点,令其在相应的时隙休眠。理论证明,SGA算法及SGI算法至少能获得最优激活调度算法50%的系统平均覆盖率性能,且将最大化系统覆盖率的NP难问题转化为简单的多项式时间方法。最后,仿真验证了SGA算法和SGI算法的性能。

节点密度对自组织传感网络寿命的定量分析

本文研究了在能源约束条件下的节点密度,对同构的自组织传感网络寿命的定量关系。分析了主要能耗参数基础,在映射理论的基础上,提出一个节能算子,据此可以求出最佳邻居数量与被管理休眠节点数量,仿真和实验说明该结果的普适性。

一种改进的无线传感器网络密度自适应冗余节点调度算法

节点休眠调度算法是无线传感器网络降低能耗、延长网络生存时间的有效手段。Ditian算法是节点休眠调度算法的一种。针对Ditian算法在节点低密度状态下存在的不足,提出一种改进的密度自适应冗余节点调度算法,通过对网络中节点密度的监测,自适应地调整节点休眠调度策略。仿真结果表明,改进后的算法能有效减少系统中的活跃节点数,延长系统寿命。

带有休眠机制的重叠分簇路由算法

针对无线传感网络能量利用效率低及能耗不均衡的问题,提出具有节点休眠的重叠分簇路由算法。在成簇阶段,考虑节点剩余能量及与基站的距离因素构建适应度函数,通过设计非线性惯性权重系数结合自适应学习因子,优化PSO算法的收敛速度及搜索效果的均衡化,得到最优簇头集。综合簇头剩余能量、节点密度和与基站的距离,得到相应簇半径的大小,利用簇间重叠区域,设置用于分担簇头数据转发任务的节点。数据采集阶段,采取相似数据收集策略,筛选出符合条件的相似节点进行休眠调度,从而减少冗余数据收集。数据传输阶段,基于重叠区域节点,采用方位合适度函数得到最佳数据转发路径。实验仿真表明:与LEACH和EEOC算法相比,网络性能分别提升了118.66%、35.34%。