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.

高能量节点驱动的按需距离矢量路由协议

无线自组织网络中的按需距离矢量路由协议(AODV)没有考虑到能量消耗的均衡性和网络生命期的问题。针对AODV的这一缺点,提出了一种高能量节点驱动的AODV协议(HN-AODV)。此协议将高能量节点驱动的策略应用于按需路由发现过程,尽量选择能量较高的节点来承担转发任务,以此来平衡网络能耗。仿真结果显示,HN-AODV在基本不降低数据传输性能的前提下,显著提高了网络生命周期。这种高能量节点驱动的方案同样可以运用在其它类似的反应式路由协议中。

基于改进萤火虫聚类的异构WSNs能耗优化路由算法

针对随机分簇算法未考虑节点位置和对节点能量利用不充分的问题,提出了一种基于改进萤火虫聚类的异构无线传感器网络能耗优化路由算法(IFCEER)。该算法将改进萤火虫聚类算法用到高能节点分簇中,在时间充裕的数据传输阶段预测与聚类中心和基站等位置相关的主副簇头,进而形成结构紧密的全局最优簇集合,避免簇头可能集中于局部区域造成簇半径随意扩大的缺点,平衡了异构节点的能耗,降低了频繁重新聚类消耗能量的风险。仿真实验结果显示:与原有算法相比,在自由空间模型主导的100 m×100 m监测环境和多路径衰减模型主导的300 m×300 m监测环境中,网络内第1个节点死亡时间分别延迟43%到225%;随着节点间传输距离的增加,300 m×300 m监测环境能耗减少达到60%。