适于电动汽车充电桩集群管理系统的WSN路由算法研究

在深入分析了电动汽车(EV)充电桩集群管理系统的数据通信需求和对比了典型通信方式的基础上,综合层次分析法和离差最大化方法确定了基于光纤通信技术和无线传感器网络(WSN)的管理系统双层组网通信架构。针对充电桩集群的应用环境提出一种基于地理位置信息的高效WSN路由机制——GLAR,在一定程度上缓解了"热区"问题,并且实现了最小跳路由。根据用户充电规律,采用蒙特卡洛模拟法模拟用户充电需求,并在相同网络环境下对GLAR和LEACH的性能进行了仿真和对比分析。研究结果表明,GLAR算法在平均传输时延、网络吞吐量和扩展性等性能上表现优异,能够满足集群管理系统对数据通信服务性能的需求。

WSN中基于分簇的改进路由协议

LEACH协议的非均匀分簇会造成网络节点能耗分布不均衡。为此,提出一种基于分簇的改进LEACH路由协议。根据节点剩余能量以及节点到基站的距离选举簇首,依据接收信号强度确定簇成员节点,并且成簇规模不得超过最大成员数。采用在簇首与基站之间建立多跳路由树的方法,向基站发送数据。仿真结果证明,改进协议能均衡网络负载,提高网络运行周期。

无线传感器网络中的OPNET仿真模型的研究

传感器技术、微机电系统、现代网络和无线通信等技术的进步,推动了具有现代意义的无线传感器网络的产生和发展。无线传感器网络能够广泛地应用于恶劣环境和军事领域中。该文通过对无线传感器网络特点的分析,提出了基于信道接入的多跳分簇网络结构,给出了OPNET仿真模型,分析了相关仿真结果。

基于OPNET的无线传感网组网协议研究

对无线传感器网络网状网特点深入剖析,提出了两种能够保证实时性的组网方案:被动组网和主动组网,用OPNET网络仿真软件对结合后的网络进行端到端时延验证,仿真结果表明:两种组网方案相结合能够保证网络实时性的同时,提高了组网的灵活性和成功率。

基于OPNET的APTEEN协议仿真建模研究

重点研究基于OPNET的APTEEN协议的仿真建模及仿真比较,分析其网络性能.首先与LEACH协议相比,APTEEN在节点能耗、网络生命周期性能方面有明显改善,得出APTEEN协议能量高效性结论;再从当选簇头概率、网络规模两方面比较APTEEN协议网络性能.仿真结果表明,恰当的选取当选簇头概率能够提高成簇的有效性、优化网络性能;增大网络规模能够提高验证APTEEN协议有效性和可扩展性的可靠度.

无线传感器网络路由协议的研究和仿真

在分析现有无线传感器网络路由协议的基础上,重点阐述了定向扩散协议的工作原理和传播机制,并建立了仿真模型。仿真结果表明,与其它路由协议相比较,定向扩散是一种较为理想的路由协议。

基于节点位置与剩余能量的LEACH协议优化

LEACH协议在簇头选举产生、能耗控制还存在许多问题,为此,对其产生方式提出改进。在原LEACH协议中加入网络中节点的具体位置信息和网络节点当前的剩余能量信息,在簇头选定阶段引入了备选簇头节点间距和模拟退火算法。在NS2上的仿真结果表明:改进的LEACH协议使簇头节点的选择更为合理,整个网络的寿命延长了50%,网络基站的接收数据量提高了175%。

一种无线传感器网络路由协议LEACH的改进算法

针对低功耗自适应集簇分层型协议LEACH(low energy adaptive clustering hierarchy)的节点生命周期短和能量消耗不平衡的问题,提出了一种LEACH协议的改进算法.算法的主要思想是考虑了节点的当前位置以及当前能量,从而可以使簇头的分布更加均匀,延长节点的生命周期.对改进后的LEACH协议和原LEACH协议进行仿真,结果表明改进后的协议在生存时间上提高了40.7%,并增加了数据的发送量,减少了节点的能量消耗.

无线传感器网络多径路由算法

路由协议是无线传感器网络研究的热点,针对传感器节点能量有限的特点,为了均衡网络负载、延长网络生存期,该文提出一种基于能量-跳数权重值的多径路由算法(EHM),其核心思想是各节点维护到其邻居节点的多条路径,并根据邻居节点的跳数和剩余能量信息进行路由选择。利用OPNET仿真工具对算法进行仿真,结果表明EHM算法可以有效地均衡网络节点的能量消耗,在节点剩余能量上有50%左右的性能提升。

基于状态转移的感知节点能耗模型研究与设计

针对基于理论模型的感知节点能耗研究通常仅考虑部件能耗、缺少从节点整体上分析与评估系统能耗问题的现状,通过分析节点部件在状态运行以及状态变迁时的能耗状况;基于状态转移的矩阵建模方式建立部件能耗模型;基于事件触发机制明确系统主要能耗部件之间的关联,建立节点整体的能耗模型。在OPNET上仿真验证了本模型的可靠性及实用性。仿真结果证明,本模型可为节点选型、协议评测以及网络构建分析提供模型支持和理论指导。

LEACH协议算法改进及仿真

针对低功耗自适应集簇分层型协议(Low Energy Adaptive Clustering Hierarchy,LEACH)能量消耗不均和节点过早死亡的问题,提出了LEACH协议的改进方案.该方案考虑了聚簇内节点的能耗、定位和网络服务质量,从簇头的选举算法和数据融合着手,在生存时间、能量消耗、基站数据接收三方面对簇头选举算法进行了分析改进.对改进后的LEACH协议和原LEACH协议进行仿真,仿真结果表明改进后的协议在生存时间上提高了33%,并减少了节点能量消耗和降低了基站接收数据的量.

矿井无线传感器网络高效MAC协议研究

针对矿山井下巷道容迟无线传感器网络环境,在EQ-MAC基础上提出一种基于预测接收节点发起传输时间的MAC协议,从而减少发送节点空闲侦听。引入短竞争报文避免接收节点处数据包的冲突,并建立节点退避状态模型对MAC层传输性能进行分析。仿真结果表明提出的MAC协议能较好的满足井下无线传感器网络环境对数据通信和监控可靠性的要求,短竞争报文退避传输机制能有效解决接收节点处数据包传输冲突问题。

无线传感器网络模拟程序MySim的设计

无线传感器网络(WSN)的模拟仿真是网络仿真领域的新课题。在简要分析现有传感器网络仿真工具的优缺点的基础上,阐述了现有网络仿真平台不适合进行WSN通用模拟实验的原因,提出应当根据WSN具体的应用需求,开发相应的网络仿真环境,并设计开发了一个抽象的WSN的模拟模型。在该平台的基础上,设计了可靠传输协议的模拟实验。实验结果表明,该模拟环境可以有效地对新算法进行实践和评价。最后得出结论,根据具体应用开发的模拟环境,能更好的满足WSN的仿真需求。

基于SPINS的无线传感器网络低能耗安全路由协议

LEACH协议是一种基于分簇结构和分层技术的重要的无线传感器网络路由协议,其簇建立过程容易遭受身份伪造、laptop型攻击等。基于SPINS设计了低能耗安全路由协议,使用μTESLA思想认证广播包,借助SNEP协议为簇头和其簇成员节点分配认证密钥,节点验证簇头身份和链路可达后方可加入簇。协议实现了不同类型节点之间通信的机密性、完整性、新鲜性、身份和链路双向性认证等安全目标。基于NS2的仿真结果表明,由于基站和簇头节点承担了与安全相关的较多任务,普通节点的能耗并未明显增加。

无线传感器网络节能路由协议研究

目前,在环境监测、农业、军事领域广泛使用无线传感器网络(WSN)。对于网络性能来说,存在限制的就是节点能量的限制,所以,加强WSN路由协议节能特征,是延长网络运行周期的关键,完善WSN性能也成为当今主要研究问题。使用NS2仿真软件,演示改进前后的LEACH协议和多种路由协议,探讨改进后的LEACH协议特性,满足网络负载需求,延长第一个死亡节点时间。

无线传感器网络中一种节点负载均衡的分簇算法

无线传感器网络节点的能量有限,而分簇算法能有效解决节点能耗受限与不同节点能量开销不平衡问题。在网络路由分簇的基础上,提出了一种节点负载均衡的分簇算法。该算法对经典的分簇协议LEACH的簇头选择机制进行了改进,应用量子粒子群对簇头选取进行优化。为解决算法后期易陷入局部极小的问题,采用了基于群体适应值方差的早熟判断机制,结合模拟退火算法进行局部优化。仿真结果表明:该算法使网络节点负载更均衡,有效提高了无线传感器网络的性能。

基于CTP协议的路由算法优化设计

CTP协议是一种基于树的汇聚协议,它将期望传输值作为路由梯度,具有高效性、高鲁棒性和高可靠性的优点,但也存在负载、能耗不均衡和数据拥塞等缺陷,针对这些问题,提出了一种基于CTP的改进协议（CTP-p）,旨在通过改变路由选择指标来优化父节点的选择。为验证CTP-p的优越性,在NS2平台上对CTP和CTP-p进行仿真比较,分别测试了停留时间、节点个数和节点移动速度发生变化时,2个协议在分组递交率、归一化路由开销、端到端的平均时延、传输和接收数据包能耗上的性能表现。仿真结果表明：优化后的CTP-p协议提高了分组递交率,降低了归一化路由开销、端到端的平均时延及传输和接收数据包时的能耗,有效提高了网络的运行效率和连接性。

基于NS2无线传感网路由协议模型的设计与研究

建立了一个以数据为中心的路由协议模型,在NS2仿真平台上对其进行了验证分析,并将其性能与传统端对端路由机制进行了比较.通过数学分析和仿真方法得知,在大规模高密度无线传感器网络中以数据为中心的路由协议能更有效地节约能量,延长网络的生命周期.

基于LEACH的能量节省路由协议的研究

无线传感器网络由于节点能量的限制,在组网中必须要充分考虑到节点能量的情况,以避免由于节点的能量耗尽,造成网络分割。针对经典无线传感器网络协议LEACH没有考虑节点能量的情况,提出了一种基于LEACH的改进协议。该协议实现了对簇头选择的优化,以及对簇头和基站通信路径的优化。OPNET仿真实验结果表明,该协议能有效地延长网络的生命周期,推迟网络分割的出现。