基于聚簇的多跳路由协议的研究

为适应大规模无线传感器网络的应用,进一步均衡网络中节点负载,提出一种基于聚簇的多跳路由协议(CBMRP)。协议基于聚簇的思想,簇首进行簇内数据融合后,结合一简单的启发函数和网关剩余能量选取合适的网关,将融合后的数据利用网关在簇首间转发,最终传送到基站。协议充分考虑了数据冗余性的消除及数据传输过程中节点能耗的均衡,可进一步延长网络生命周期。

无线传感器网络的动态多跳路由协议

基于无线传感器网络节点的能耗管理优化策略,提出以网络层路由协议为研究对象来分析网络能耗均衡策略。为满足无线传感器网络能耗管理的需求,在LEACH,PEGASIS,EHMR等分簇多跳路由协议的基础上,提出了能耗均衡的动态多跳路由协议。研究证明:该协议在不同簇头数平均能耗、节点存活数、汇聚节点接收数据量、全网能耗上都要优于其他协议,在节约能耗和均衡全网能耗方面的效果显著,能有效地节约了节点能耗。仿真结果也表明:能量平衡的动态多跳路由协议能量消耗低于其他群集节点的路由协议,网络的能耗平衡更优越。

WSNs基于非均匀分区成簇的多跳路由协议

针对无线传感器网络中节点能量有限和能量空洞问题,提出了一种基于优化簇半径的非均匀分区成簇多跳路由算法(UZCMR)。在分簇时充分考虑节点的能量和地理位置,通过"逐层分区"的方法将整个网络以Sink为中心划分成若干个区域。每个区域中的节点通过最优簇半径进行分簇,同时使用参数使靠近Sink节点的簇的规模小于远离Sink节点的簇,并采用了最小通信代价的多跳路由。试验表明,与低功耗自适应集簇分层型(LEACH)协议相比,UZCMR形成的簇首分布均匀,有效均衡了节点能量消耗,缓解了能量空洞问题,显著延长了网络生命周期,也扩大了协议的适用规模。

基于多跳分簇的Ad-hoc路由协议研究

开发针对MANET网络的分簇路由协议已经成为目前移动自组织网研究的热点和难点,本文对现有的分簇路由协议CBRP的分簇算法以及路由查找方式进行改进,提出了基于多跳分簇的路由协议2HCBRP,最后利用NS2仿真平台,验证了2HCBRP具有延时短,路由开销小,数据传输率高等特点。

智慧园区无线传感网络能量均衡覆盖优化系统

针对传统LEACH协议存在数据传输效率较低以及节点能量分布不均的缺陷,文中从功耗和效率层面出发,提出了一种无线传感网络能量均衡覆盖优化系统。对于节点能量分布不均的问题,设计了由剩余能量因子与距离因子所组成的系统权重因子,并根据该因子及竞争半径来选择簇头。同时基于遗传算法提出了一种单链多跳路由协议,进而提升了系统的功耗水平,解决了数据传输效率偏低的问题。以某智慧园区为模型进行的实验测试结果表明,所设计系统的存活节点个数、系统剩余能量以及数据包接收数量这三个指标均大幅领先,充分说明了改进后的算法能够有效减少系统的能量损耗并提升节点的利用率,使其可以存活至1200轮,从而延长整个WSN系统的运行周期。

基于多跳LEACH防御流量分析攻击算法研究

针对流量分析中三类常见攻击方式,即速率监控攻击、时间相关性攻击与ID分析攻击,对多跳LEACH无线传感器网络构成的威胁,提出了基于多跳LEACH路由协议的分布式位置隐私算法(Distributed Location Privacy Algorithm,DLPA)与匿名通信算法(Pseudonyms Communication Algorithm,PCA)。DLPA将"路径多样化"与"伪装包注入"相融合,PCA通过动态产生的假名片隐藏所有参与通信节点的真实ID。仿真结果表明,该算法实现了数据包传输路径的多样化,隐藏了节点ID与网络流量模式,能够抵御流量分析攻击,保护基站位置隐私。

基于无线网络的森林防火系统的研究与改进

论文针对现行的无线传感器技术方式的森林防火系统中的弊端,提出了一种改进的系统设计方案。改进后的方案主要采用二级Ad-Hoc模式的网络,对传统的无线传感器进行有效的改造的同时,也增加了稳定可靠的中心网络节点,无线通信网络采用改进后的AODV作为多跳路由协议,中心节点的数据处理采用卡尔曼滤波预处理,数据发送采用ALOHA机制进行随机延迟发送。系统经过反复实验,最终验证并总结出一套可以有效应用于实际工程中的系统部署方案。

一种基于无线多媒体传感器网络的图像感知系统

无线多媒体传感器网络在交通监控与智能战场等各个方面具有广泛的应用前景,旨在获取视频、图像等多媒体数据并进行一些处理,是近年来的一个研究热点。本文选择性价比较高的装载有USB摄像头的嵌入式开发板作为无线多媒体传感器节点。首先对嵌入式Linux操作系统进行配置,增加了对摄像头和多跳路由协议的支持,并基于V4L编程接口实现了无线多媒体传感器网络图像感知系统的图像采集端,然后在节点上移植了AODV-UU路由协议,使系统具有多跳转发的能力。接收端对图像进行XVID视频编码,最终使得图像能够实时显示和存储。本文还在此系统的基础上对具有重叠感知区域的无线多媒体传感器节点采集到的数据进行基于sift算法的图像融合。实验表明,该系统运行稳定,多跳路由协议运行正常,且图像融合使源数据量大大减少,在满足资源受限的无线多媒体传感器网络的QoS需求方面有一定的帮助。

Practical network coding-aware routing protocol for multi-hop wireless networks

Network coding has been considered as one of the effective strategies that improve the throughput of multi- hop wireless networks. In order to effectively apply network coding techniques to the real multi-hop wireless networks, a practical network coding aware routing protocol is proposed in this paper, for unicast sessions in multi- hop wireless networks. The protocol is based on a novel routing metric design that captures the characteristics of network coding and unicast sessions. To ensure the novel routing mettle can operate with practical and widely available path calculation algorithms, a unique mapping process is used to map a real wireless network to a virtual network. The mapping process ensures that the paths with the biggest coding opportunities will be selected by commonly used path calculation algorithms. Simulation results show that the proposed routing protocol is effective to improve the network throughput.