一种半集中式低能耗自适应无线传感器网络成簇算法

基于对LEACH等算法的研究,提出一种半集中式,综合利用节点位置信息与剩余能量的无线传感器网络分簇及簇头选举算法。利用节点位置信息,在簇头选举阶段和传感数据传输阶段使用不同的拓扑划分,在尽可能选取剩余能量较高的节点作为簇头的前提下,能够既保证簇均匀分布,又尽量做到簇头在簇内处于相对中心位置,并且避免了成簇阶段的碰撞。仿真结果表明,该算法有效延长了网络生存周期,收集了更多的传感数据,并且适合大范围覆盖的传感器网络。

基于遗传算法和蚁群算法的LEACH改进协议

针对无线传感器网络低功耗自适应集簇分层(Low Energy Adaptive Clustering Hierarchy,LEACH)路由协议因能耗不均衡导致节点过早死亡的问题,提出了一种基于遗传算法和蚁群算法改进的LEACH路由协议。在分簇阶段,通过遗传算法选举合理的簇头节点并根据节点的分布划分簇群;在数据传输阶段,通过蚁群算法使簇头节点尽可能选择能量充足且距离较短的路径进行数据传输。仿真结果表明,与传统的分簇路由协议LEACH和LEACH-C相比,改进算法可以使网络的能量消耗更加均衡,并延长网络的生命周期。

无线传感器网络低能耗成簇算法的研究

无线传感器节点成簇,可以实现路由器的层次化水平,融合数据,降低其传输量,减少具体的能耗,提高网络生产能力。当前研究中集中分成算法中的各类影响因素和内在特质,通过介绍节点情况和运用场景,了解算法的使用情况和效果。为无线传感器网络低能耗成簇研究提供文字参考。

基于LEACH的低能耗路由协议研究

提出了一种基于LEACH的改进路由协议,该协议采用固定分簇、簇间多跳的方式传输数据。仿真结果表明,与LEACH协议相比,新协议有效均衡了节点能耗,提高了能量利用率,延长了网络寿命。

LEACH协议的簇头多跳(LEACH-M)改进算法

节能高效的实现路由转发是路由设计的一个关键点。总结了目前已有的无线传感器网络的传输路由模式,发现早先提出的LEACH协议虽是无线传感网中的低功耗自适应分层路由算法,但会造成簇头节点负载过重。成簇算法是传感器网络中减少能量消耗的一种关键技术。提出的是基于LEACH算法的多跳路由改进算法,并在考虑簇头最优个数的选择下,通过采用簇头之间的多跳算法达到减少能量消耗、延长传感网的寿命的目的。实验表明此方法有效。

无线传感器网络中异步成簇算法的研究

在无线传感器网络的一些成簇算法中,所有的簇头都要严格按照全局时间同步进行周期性的改选,即使传感数据较少的簇也要进行改选。因此,文中在LEACH(Low Energy Adaptive Clustering Hierarchy)算法基础上提出了异步成簇算法,即在成簇之后不再按照全局同步进行簇头改选,而是根据各个簇内传感数据的多少实时地进行簇头改选。它可以节省传感数据较少的簇内节点进行改选所需要的能量,从而达到有效地延长了网络的生命周期的目的。结果表明,异步成簇算法比LEACH算法能更有效地利用节点上的能量资源。

一种基于能量和密度的低功耗自适应集簇分层协议的优化

根据经典的低功耗自适应集簇分层(LEACH)协议,提出了一种新型的簇首节点选择机制,通过加权思想综合考虑了节点的剩余能量和密度参数来优化簇首节点的选择,权衡簇首节点负载均衡和网络生存时间之间的关系,以得到较为理想的加权因子.仿真结果表明:在仿真区域面积为100 m×100 m、节点数目为100的条件下,相比于LEACH算法,该算法将第一个节点的死亡时间延长了19.6%,并且500轮后,网络中的剩余节点数是LEACH算法的5倍多,改善了节点能耗,有效提高了整个网络的生命周期.

基于LEACH的防御流量分析攻击算法研究

为了解决流量分析攻击对LEACH无线传感器网络基站的威胁,针对速率监控攻击与ID分析攻击提出了两种防御算法,即随机热区算法(random hot spots algorithm,RHSA)与匿名通信算法(anonymous communication algorithm,ACA)。在RHSA中,通过随机选择"伪装基站"与发送"伪装包"节点,使网络随机出现若干个伪装"热区"掩护基站;ACA算法主要通过动态产生的匿名隐藏所有参与通信节点的真实ID。仿真结果表明,在速率监控与ID分析攻击下,RH-SA与ACA能够有效的迷惑攻击者,保护基站位置信息。

能耗最优的LEACH协议改进

针对LEACH协议在簇头选取、数据通信方面的不足,提出改进后的AD-LEACH协议。根据节点的分类,修正簇头当选概率,使簇头选取均衡了能耗、距离、节点密度的影响。通过节点位置模糊匹配的方法将全网划分为若干个均匀大小的网格。数据传输阶段以能量利用率最高为目的,基于最佳转发距离选择转发节点。仿真结果表明,AD-LEACH协议有效降低和均衡了网络能耗,达到了能耗最优的目的。

基于HEB无线传感器网络分簇路由算法的研究

针对低功耗自适应集簇分层型协议(LEACH)存在网络节点能耗不均、簇头节点数据传输不合理等问题,在基于对LEACH算法优化的思想上,提出了一种异构能量均衡路由算法(HEB).该算法通过引入阈值因子、剩余能量因子、节点密度因子和最短数据传输模型,优化了簇头选举机制和簇头节点之间的数据传输,使簇头的选择与建立、数据传输稳定更合理.仿真结果表明:与LEACH、DEEC以及SEP路由算法相比,HEB路由算法使整个网络能耗更加均衡,数据传输稳定、扩大了有效数据的传输量,延长了整个网络的寿命.

无线传感器网络中一种能量有效的分簇算法

无线传感器网络的一个重要特点是能量受限,必须设计能量效率高的路由算法以延长网络生存时间。基于经典的低能耗自适应分簇算法(LEACH),提出了一种能量有效分簇算法(EECA)。它由基站根据节点剩余能量和簇首之间的距离选择簇首,从而使簇的分布更均匀,簇首的负载更均衡,提高了能量的利用率,延长了网络生存时间。仿真结果表明:EECA算法与LEACH算法相比,网络的生存时间可以延长约37%,能量利用率提高近16%。

一种针对智能家居中数据采集的改进LEACH算法

针对无线传感网应用中智能家居数据采集的应用场景,提出一种改进的LEACH算法。该算法根据节点的坐标划分区域,在簇头选举中考虑节点剩余能量,实现分区成簇。在数据传输阶段,对簇头接收到的数据进行融合,并自适应地选择单跳或多跳的方式将数据发送给汇聚节点,降低了网络功耗,确保了传输的可靠性。用Matlab对SH-LEACH算法性能进行仿真,结果表明,该算法有效地均衡了簇头分布,降低了节点死亡的速度和能量的损耗,延长了网络寿命。

基于Gur Game的LEACH改进算法

在LEACH中引入了Gur Game算法,来实现对无线传感网络中工作节点总数的控制。在节点密度较高的网络中,当算法满足它的节点密度要求时,允许部分节点进入低能耗状态同时也减少了簇头节点个数。仿真实验证明改进算法与LEACH相比能有效延长了系统的生存时间。

基于能量的无线传感器网络分簇算法研究

研究通信传感器节能问题,针对无线传感器网络存在严重的能量约束条件,网络协议的首要设计目标就是要高效地使用传感器节点的能量,延长网络的存活时间。在分析经典的分簇路由协议LEACH的基础上,针对节点能量足提出了能量的改进分簇路由算法,对随机性簇头选择算法中的阈值加以改变,降低该阈值,在原来的阈值中增加了节点的剩余能量因子,降低簇节点的通信负载,并进行仿真。仿真结果表明,改进算法实现了节能、减少平衡节点能耗,有效地延长了网络生存周期。

无线传感器网络LEACH路由协议研究与改进

针对LEACH算法随机选取簇头,未考虑节点剩余能量及单跳与sink节点通信造成能量损耗过快的问题。引入以剩余能量及邻居节点数作为权重因子的时间等候簇头竞争模式选取簇头,并提出LEACH与蚁群算法相结合建立簇间路由机制,采用局部信息素更新,综合簇头节点的剩余能量及节点距离,为簇首与sink节点通信建立多跳路由,达到降低簇头节点能耗过快的目的。仿真实验结果表明,改进算法在降低能耗、延长网络生命周期等方面较LEACH算法有较大提高。

无线传感器网络LEACH路由协议的研究与改进

LEACH(Low Energy Adaptive Clustering Hierarchy)是一种经典的WSN分层路由协议,它采取自适应分簇算法,一定程度上延长了网络生存期。然而LEACH路由协议的簇头随机产生,没有考虑节点的剩余能量,未达到簇头最优。LEACH簇头与基站直接通信,如果两者距离较远,则会带来较大的能量损耗。结合LEACH及LEACH现有的一些改进算法,提出了一种新的路由协议(Advance-Leach)。它综合考虑了节点的剩余能量和簇首节点数目,簇头和基站之间采用单跳和多跳结合策略,有效地降低了能耗,保证了网络负载的平衡。仿真结果表明:该协议的能耗、数据成功接收率等性能得到了有效提高,延长了节点和网络的生命周期。

传感器网络中一种能量有效的簇头选择机制

针对LEACH算法存在簇头节点个数和位置分布不稳定的现象,在簇头节点的选择过程中,充分考虑簇头节点的残余能量因素,通过设定簇头的能量阈值防止低能量的节点成为簇头。改进的算法解决了LEACH簇头选择算法存在的簇头节点可能能量不足的问题,从而达到均衡网络能量消耗,延长网络寿命的目的。仿真实验采用改进算法的网络与采用LEACH、DCHS以及LEACH-H算法的网络的比较结果,说明改进算法具有更好的收敛性,实验数据表明该算法能最大限度地均衡利用网络的能量,延长无线传感器网络的寿命。

针对智能家居应用中的LEACH协议改进

针对智能家居应用中的结构特点,在LEACH协议的基础上做出改进,并提出JC-LEACH算法。该算法分区成簇,将网络空间分为几个小区域,根据节点的坐标位置成簇,每个簇群里有且仅有一个簇首;在簇首选举上将节点剩余能量最多的节点设置为新的簇首,防止能量不足的节点成为簇首。有效改善了传统LEACH协议在智能家居应用中簇首分配不均,节点能耗不均的问题。通过Matlab仿真实验可以看出,该算法改善了节点能耗,有效提高了整个网络的生命周期。最终通过在智能家居实验箱上的实验,更进一步说明该算法的可行性与实用性。

无线传感器网络LEACH协议的改进与仿真

文章针对无线传感器网络中的LEACH协议进行研究和分析,指出其簇头数目不均衡与节点负载不均衡的问题。通过分析LEACH协议和网络特性,给出基于节点能量消耗模型网络中要选举的最佳簇头个数和节点负载均衡改进算法,并利用NS对改进算法进行仿真。

基于ZigBee技术的农用无线传感器网络体系架构研究

针对精准农业对农作物生长环境监测应具备实时性、可靠性及可持续性的要求，对无线传感器网络体系架构及路由策略进行了研究。详细描述了基于ZigBee技术的农用无线传感器网络体系架构，并在LEACH算法基础上提出了适用于长时间监测的路由策略，实现了网络簇首节点的建立、广播、选择和调度，并根据能量耗费确定是加入某个簇还是作为一个独立节点直接与控制节点通信。仿真实验结果表明，该算法能够实时采集和远程传输农田温度、湿度等信息，同时能有效减少传感器节点的能耗，延长网络寿命，保证农用无线传感器网络的长时间稳定地工作。