一种能量均衡的无线传感器网络分簇算法

在无线传感器网络分簇算法的多跳网络模型中,越靠近基站的簇首其转发任务越频繁,从而造成耗能更多,传统分簇算法中对于此问题的考虑较少。在传统算法的周期性更换簇头的思想基础上,进行了改进,一方面动态地对成簇范围进行控制,使越接近基站的区域形成的簇规模越小,减小收集簇内数据的任务,平衡转发任务的能耗。同时引入在簇内选取多个候选簇首的机制来减少簇结构的更换,降低频繁组簇的能耗问题。通过与传统分簇算法的仿真比较证明新算法有效地均衡了网络中节点的能耗,延长了网络生命周期。

一种面向智能电网的无线传感器网络簇路由算法

面向智能电网的无线传感器网络(wireless sensor network,WSN)是由多个以电塔为中心的区域组成,使得这种WSN呈窄长的拓扑结构,根据这种拓扑结构设计了一种基于分簇的路由算法FCHR(Fore-elected Cluster Head Routing Algorithm)。FCHR首先采用分布式的方法生成候选簇头,然后在候选簇头中产生每个区域的簇头,进而生成由所有簇头组成的路由。仿真显示FCHR算法产生的簇头是LEACH算法的25.4%,而网络的生命周期提高了近40%。

一种改进的基于时间竞争成簇的路由算法

为平衡无线传感器网络中的簇头负载并进一步降低多跳传输能耗,文中提出了一种改进的基于时间竞争成簇的路由算法。该算法通过限制近基站节点成簇入簇,以防止近基站节点成簇入簇的节能收益无法补偿成簇入簇能耗;利用基站广播公共信息和基于时间机制成簇,以减少节点基本信息交换能耗;通过候选簇头中继来平衡簇头负载。候选簇头的评价函数综合考虑了剩余能量和最优跳数的理想路径,以期在保持中继负载平衡的基础上尽量降低多跳能耗。仿真结果显示,该算法较LEACH和DEBUC算法延长了以30%节点死亡为网络失效的网络生存周期,表明该算法在降低节点能耗和平衡负载方面是有效的。

水声传感器网络簇头分层通信模式路由算法

路由协议在水声传感器网络研究领域中扮演着非常重要的角色.基于传统的TEEN协议路由算法,提出了水声传感器网络中簇头分层通信模式的路由算法(HCM-TEEN).新算法从簇头候选与淘汰过程入手,设置新的阈值函数.在簇头确定完成后,在数据传输阶段引入簇头分层通信模式,从距离和能量的角度上优化路由选择.通过Matlab仿真实验显示,HCM-TEEN算法与传统的算法相比在网络生命周期和节点平均剩余能量上都更具优越性.

无线传感器网络的分布式竞争路由算法

在WSNs体系结构中,路由算法是网络层的关键,分簇技术在路由算法中可提高WSNs的扩展性;提出一种竞争簇头,非均匀分簇和多跳路由相结合的WSNs分布式竞争路由算法(DSA);它的核心是构建一个高效的非均匀分簇算法,通过竞争的方式候选簇头,靠近基站的簇头为簇间的数据转发预留能量,根据节点的剩余能量、簇内和簇间通信代价,每个簇头在邻居簇头集中用贪心法确定中继节点;仿真表明,DSA算法能有效平衡了簇头的能耗、均衡了网络能耗、显著延长网络生存周期。

CHT_LEACH——基于LEACH的聚类分层树路由算法

针对传感器节点能量及传输半径有限的特点,提出一种基于LEACH的聚类分层树路由算法CHT_LEACH。在簇形成阶段,通过候选簇首到最终簇首的择优选择,使网络中任意两个簇首都不在各自的簇半径之内,避免两簇首距离太近,达到簇首分布均匀的目的。在簇间通信阶段,建立以基站(BS)为根的分层树,减少了簇首直接传送数据到BS所需能耗,从而延长了网络的生命周期。

基于部分实例重判的二分K-means算法

针对二分K-means算法存在的误判实例无法再参与后续划分并降低了聚类的精度的问题.提出一种基于部分实例重判的二分K-means算法,通过区分目标簇和候选簇,过滤出候选簇中的召回实例,对召回实例所应归属的簇进行重判,实现了误判实例的正确聚类.实验结果表明,改进算法对三个实验数据集都是有效的,在不同程度上提高了聚类的准确性,同时对算法的运行速度也有小幅度的提升.

基于遗传算法对LEACH协议的改进

针对LEACH协议中簇头随机选举产生、重新建簇频率过高、单簇头非健壮性的不足,提出改进算法LEACH-GAHS。该算法结合能耗、距离信息,利用遗传算法优化簇头生成,并建立候选簇头集来提高算法的鲁棒性和降低建簇的频率,从而延长了网络生命周期。