WSN中基于链路质量和节点能量的AODV路由算法研究

为了满足无线传感网络能量的高效使用以及数据传输的稳定性的要求,需要对无线传感网络路由层协议进行改进。本文提出一种基于节点之间链路质量和节点能量状态的LE-AODV路由协议,LE-AODV路由协议采用跨层设计,路由发现过程中通过MAC层和物理层获取链路质量信息和节点能量信息来选取最优路径,并通过节点能量状态更新机制避免网络中热点的产生。本文使用Castalia仿真器对LE-AODV路由协议进行仿真,仿真结果表明,LE-AODV路由协议可以有效的提高分组投递率和网络生存时间。

无线网络信息传输节点能量准确检测仿真

对无线网络信息传输节点能量的检测,能够有效提高网络节点传输的精准度。对信息传输节点能量进行准确检测,需要计算无线网络中小数延迟滤波器能量系数,并对节点小数延迟进行实时校正,完成节点能量的准确检测。传统方法在机制混合动态系统的基础上,对信息传输节点的格式化规格进行描述,但忽略了节点小数延迟的校正,导致检测精度偏低。提出无线网络信息传输节点能量准确检测方法,对信息传输节点进行抽样,根据频率卷积的性质得到抽样脉冲序列的能量频谱,采用FARROW结构的校正算法对小数延迟滤波器的能量系数进行计算,并对节点小数延迟进行实时校正,提高节点能量检测的精准度,完成无线网络信息传输节点能量的检测。仿真结果表明,上述优化方法在提高节点传输能量检测准确度的同时,保证了节点传输的精准度。

能量收集分布式检测系统中基于门限的节点能量管理策略

针对能量收集分布式检测系统由于环境能量到达随机造成系统检测性能不稳定的问题,在同时考虑节点能量不确定性、探测能量不确定性、通信能量不确定的前提下,给出了一种基于节点能量使用门限的能量管理策略的确定方法。该方法首先优化探测和通信的能量分配方式,然后根据能量到达强度,对有限能量区间进行穷举搜索,确定合理的节点能量使用门限。该方法的优势是确定的策略是一种离线策略,不占用节点通信资源,电池存储能量是唯一执行条件,简单易行。仿真表明该方法确定的节点能量管理策略与“能量到达即使用”的策略相比,有效降低了能量随机到达对系统检测性能的影响,提升了检测系统平均检测性能。

基于信息熵的无线传感器网络节点能量的汇报机制

对无线传感器网络自身状态的监测将对延长网络的寿命起到至关重要的作用,而节点剩余能量是重点监控的属性。基于簇的网络拓扑结构,簇头节点收集其成员节点的剩余能量数据,利用信息熵理论对这些数据预处理,以短消息格式把能量数据发送到监控平台。监控平台反向处理接收到的能量数据,以得到剩余能量的原始数据。实验结果表明:该汇报机制可以有效地减少汇报的数据通信量,也可以基本保证汇报数据的精确度。

考虑节点能量特征的无线传感数据加密传输方法

无线传感数据传输加密过程中,由于忽视节点的能量特征导致网络链路发生抖动,加密传输安全性较差。为此提出考虑节点能量特征的无线传感数据加密传输方法。通过混沌参数调制及时间戳技术,使得二阶映射自身的迭代律不断重复和交替传输,可以有效获取节点能量特征。在此基础上构建节点-链路评估模型,从节点、链路、能量三方面计算并控制无线传感网络的传输能量和功率损耗,促使网络链路状态平稳,以此评估网络安全环境,实现无线传感数据加密传输。仿真结果表明,所提方法的通信开销节约了70%能量,最优抗攻击性为94%,数据融合精确度为93%,有效提高了无线传感数据加密传输安全性。

基于希尔伯特变换和小波包节点能量法的齿轮箱故障诊断研究

故障齿轮箱的振动信号中可能包含周期性的振幅和相位调制信号,在齿轮箱故障诊断中,解调成为一个重要的问题。在分析了齿轮振动信号的基础上,提出了一种基于希尔伯特变换和小波包节点能量法的故障诊断方法。通过一个包含调幅调相信息的仿真信号进行了验证,结果表明该方法能够有效提取调制信号,比使用小波包变换更有效。

有效降低无线网络节点能量的LEACH新算法

LEACH是一种低功耗自适应按簇分层路由算法。为了降低节点能耗,在LEACH协议的基础上提出了在选举簇头时,改变阈值T(n)的大小以降低节点成为簇头的概率,从而节省网络因分簇而消耗的能量。同时又提出了一种基于节点剩余能量的二层簇头的算法,该算法能使节点减少将冗余信息传输到基站,从而达到降低节点消耗能量的目的。通过实验仿真,表明这些方法能使网络节点能量的消耗减少,达到了延长网络生命周期的目的。

考虑节点能量消耗的无线传感网络平衡路由算法设计

传统方法设计无线传感网络路由中,往往忽略了节点的能量消耗以及不同节点能耗的差异性,导致出现节点分布不均匀、路由平衡度较差、整体开销成本较大、能耗高等问题。为此,提出了考虑节点能量消耗的无线传感网络平衡路由算法。构建节点能耗模型,建立无线传感网络梯度和传感器节点之间的信息素,结合蚁群算法求解整体能耗模型,实现无线传感网络平衡路由的算法设计。实验结果表明,所提方法可提高无线传感网络中节点的均匀分布能力,降低整体能耗开销,减少能量消耗,有效实现无线传感网络平衡路由的算法设计。

基于节点能量优化的ZigBee网络路由算法改进

针对现有的ZigBee路由算法在能量均衡以及延长网络生存时间等方面的不足,在基于簇树路由算法与AODVjr算法的基础上,提出了一种改进的ZigBee路由算法。改进算法提出了重定义邻居表、划分能量等级以及目的节点的缓存机制,侧重于网络的能量优化。实验表明,改进算法在减少网络整体耗能、均衡网络负载、延长网络生存时间等方面表现良好。

WSN中基于子博弈的节点能量优化算法研究

引用子博弈精炼模型对节点参与路由进行建模,基于安全度设计一个评价函数,对参与路由的节点进行合作度奖励而对没有参与路由的节点实施惩罚。避免了过度信任与使用某个节点,均衡了网络节点的能量消耗,优化了网络节点能量的利用率。实验结果表明,该算法与传统算法相比在相同的时间里具有较少的死亡节点,延长了网络寿命,并具有较强的鲁捧性。

移动自组网中基于协作性可调的节点能量自我保护策略

如何设计出高效节能协议以降低终端能量消耗、延长终端工作时间问题始终是自组网研究方面的一个热点问题。论文提出了一种基于协作性可调的节点能量自我保护策略,称之为ER/CA。实验结果表明该策略可以能有效平衡网络负载,延长网络生存时间。

基于聚类算法的无人机辅助WSN节点能量优化方案

针对无人机对地面节点进行数据采集过程中的问题,根据无线传感器网络分簇路由算法的特点,以及传感器节点-无人机链路的通用衰落信道模型,提出一种基于K-means聚类算法的无线传感网分簇路由算法,同时利用逐次凸优化技术,优化无线传感网节点的唤醒调度和无人机的飞行轨迹,最大限度降低所有传感器节点的消耗的能量.仿真结果表明:该方案在网络寿命和能量效率方面优于LEACH协议,网络寿命延长约133%;与静态采集数据和直线飞行采集数据方案相比,该方案能够分别节省约81.8%和71.4%的网络能量.

基于WSN节点能量补充的太阳能充电系统

由于传统的电池供电方式满足不了WSN节点能量消耗的要求,设计了一种基于WSN节点能量补充的光伏发电系统。根据四区域光电传感器采集的光照强度信息,STM32最小系统驱动控制水平方向和垂直方向的舵机,使得太阳能电池板适时获得最大光照强度。实验结果表明,采用锂电池和电容混合储能方案时,在测试条件下,可为锂电池提供的0.1A左右的充电电流,且持续充电半小时后,锂电池电压可提高8.47%,能够延长无线传感器节点寿命。

基于节点剩余能量和位置的无线传感网络分簇方法

针对分簇方法存在未考虑节点剩余能量、能耗效率低、网络生命周期短、造成节点过早死亡的问题,提出一种基于节点剩余能量和位置的无线传感网络分簇方法(RELCHP),该方法首先采用低功耗低时延协议分簇(LEACH),经稳定阶段后,再进行分簇;再分簇中,建立了节点剩余能量和位置阈值模型,根据该模型选取簇头,确定簇头节点后,广播消息给整个网络,非簇头节点按照接收到的各个簇头的广播消息信号的强弱,请求加入离自己最近的簇头;分簇结束,经稳定阶段后再按照该模型重新进行分簇,直至全部节点能量耗尽。通过OPNET仿真平台进行仿真实验,结果表明:与LEACH、LEACH-F分簇方法相比,该分簇方法的能耗效率比LEACH方法提高了19.4%,比LEACH-F方法提高了8.3%;网络生命周期比LEACH方法提高了29.6%,比LEACH-F方法提高了9.5%。

基于链路预测和能量感知的机会路由协议研究

在无线传感器(Wireless Sensors Networks,WSN)中,由于节点能量有限,可能导致节点过早死亡,引起网络结构发生变化,链路稳定性变差。针对该问题文中提出了一种基于链路预测和能量感知的机会路由协议ELPOR(Opportunistic Routing Protocol Based on Link Prediction and Energy Sensing,ELPOR).该协议综合考虑节点能量和各节点之间链路连接的概率,从潜在的候选转发集中选择一个中继节点,以实现能量的高效利用和数据的可靠传输。仿真结果表明,该协议能够有效均衡网络能耗、提高吞吐量和延长网络生存周期。

一种节点低能量避免的AODV改进协议

文章针对ad hoc网络能量受限的特点,在分析经典AODV路由协议的基础上,提出了一种节点低能量避免路由协议——LAAODV。该协议根据节点剩余电池能量自适应地选择路由,避免低能量节点过度参与数据转发,利用NS2仿真工具对LAAODV和AODV的能耗性能进行了对比。仿真结果表明,LAAODV在节点平均移动速度、节点数目及节点停留时间3个不同场景参数下的网络能耗均有一定降低,较好地平衡了节点的能量和负载,延长了网络寿命。

高能量高信号强度节点优先的AODV路由协议

针对AODV协议只选择具有最少跳数路由,而不考虑节点能量即将耗尽或节点即将离开邻节点传送范围,造成路由频繁中断的问题,提出新的改进方案,在路由发现阶段,选择能量较高和信号强度较强的节点作为路由节点,在路由维护阶段,对能量即将耗尽或即将离开邻节点有效传送范围的节点进行路由备份。仿真实验结果表明改进后的协议能够有效增加数据包投递率和减少平均端到端延时,并能有效减缓能耗速度,提高整个网络的生存期。

空间可展结构能量节点的设计和动力分析

设计了一种用于空间可展抛物面天线的能量节点机构 ,并分析其展开机理 ,对杆件及其端部的扭簧组成的宏单元的缩减刚度矩阵进行了讨论 .结果表明 ,在结构体系中设置能量节点可显著改善结构的共振性能 ,证明该设计是可靠。

基于SEP协议和无线传感网节点剩余能量的多跳传输节能算法的实现

针对基于SEP协议实现的传感器网络存在簇头节点过早死亡的现象和远距离通信网络传输能耗大的弊端。文中设计了一种基于节点剩余能量的多跳传输节能算法。该算法把剩余能量高的节点作为簇头的候选节点,采用多跳树簇拓扑通信机制,建立簇头与汇聚节点间的通信链路。使用Matlab对算法进行仿真实验分析,结果表明,该算法减小了用于网络传输的能量开销,有效延长了网络的生命周期。

基于高能量节点的异构传感器网络设计

为通过使用高能量节点的异构网络架构来实现能量管理,分析了同构传感器网络在性能和网络生存时间上的不足,提出了拥有少量高能量节点的异构传感器网络架构,并研究高能量节点的能量分配问题以及异构网络的性能.实验结果表明,异构网络具有良好的稳定性,在相同网络生存时间条件下,异构网络数据量可以提高90%,而总能量消耗低于同构网络.