无线传感器网络中一种基于跳数梯度场的路由协议

为提高网络的可靠性与能量有效性,提出一种基于跳数梯度场的能量均衡的健壮的路由协议。该协议通过设置节点维护邻节点剩余能量表,记录剩余能量最多的N个邻节点。某一梯度源节点产生的消息携带源节点的梯度值及其邻节点剩余能量表中的最小值,邻节点可根据梯度值及最小值判断是否转发该消息,从而控制转发节点的数量,在保证网络可靠性的同时避免过多的能耗和消息的洪泛。理论分析和模拟实验结果表明,该协议在传输可靠性和网络延迟方面均优于GRAB和SPBT协议,当邻节点剩余能量表最大记录数为3时,协议性能最佳。

MHR无线传感器网络梯度场动态调整策略

为了适应无线传感器网络的动态拓扑结构特性、提高数据汇聚的可靠性,MHR无线传感器网络的最小跳数梯度场应该实时动态更新。为节省能量,节点可实时监听其梯度化邻居节点信息并据此动态调整其拥有的最小跳数值,以实现MHR无线传感器网络最小跳数梯度场的廉价动态实时更新。理论分析和仿真结果表明该方法在无线传感器网络物理拓扑结构不发生大规模突变的状态下具有良好的效果。

最小跳数路由无线传感器网络仿真研究

为提高最小跳数路由(MHR)无线传感器网络的综合性能,通过仿真分析,揭示了传统最小跳数路由无线传感器网络存在的缺陷,极低开销地提取了改进传统最小跳数路由网络所需的相关信息,并讨论了可能的改进策略,给出了改进前后的性能比较。理论分析和仿真结果表明,利用廉价提取的网络行为特征信息对传统的最小跳数路由无线传感器网络进行改进,能提高网络的可靠性、能源有效性以及其综合性能。

基于梯度化邻居节点信息的传感器网络节点距离测量

针对无线传感器网络中节点间接距离测量精度问题,提出一种改进的节点距离测量算法DV-GNN,分析了算法的理论基础,给出了算法的实现步骤。DV-GNN算法以节点的梯度化邻居节点信息作为彼此识别的依据以提高距离测量的分辨率,将分辨率从节点有效通信半径提高到节点间距。与DV-hop算法相比,保留了其低成本、低开销的优点,却极大地提高了节点距离测量精度。理论分析及仿真结果表明,该算法在节点密集分布的无线传感器网络中具有很好的效果。

基于精细化梯度的传感器网络节点距离测量

定位在无线传感器网络中具有极其重要的作用,而距离测量往往是定位的前提。寻求低成本、低开销、高精度的分布式传感器网络节点距离测量算法是本文的主要目的。根据无线传感器网络最小跳数梯度场中节点精细化梯度值的分布特征,提出了一种基于精细化梯度的传感器网络节点距离测量方法DV-FGI。与DV-hop算法相比,DV-FGI保留了DV-hop算法低成本、低开销的优点,具有更高的测量精度,并将节点距离测量分辨率从节点有效通信半径提高至网络节点间距。理论分析及仿真结果表明,该算法在节点密集分布的无线传感器网络中具有很好的效果。

传感器网络中高精度距离测量的轻量化计算

无线传感器网络资源严格受限的特性要求网络内的信息处理不宜过于复杂。为了以较低代价测得较高精度的传感器网络节点间距离,提出DV-HOPF距离测量算法,该算法基于最小跳数梯度场及邻居节点信息进行高精度节点距离测量,借助分段线性化处理简化距离测量时的计算。为减小线性化处理时引入的误差,借助单段线性化处理时最大误差点的位置特征估计多段线性化处理时的分段点,实现每梯度层次分两段的线性化廉价处理。与DV-hop距离测量算法相比,以较小的通信开销、计算开销和存储开销为代价,极大地提高了距离测量精度,保证了节点间距级的距离测量分辨率;与严格按理论关系式精确计算相比,极大地降低了计算复杂度,降低了对传感器网络节点的要求。