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能耗均衡无线传感器网络路由算法

针对现有无线传感器网络路由算法没有考虑数据接收能耗的问题,建立了一种考虑接收能耗的网络模型,在该网络模型基础上,提出了一种能耗均衡的无线传感器路由算法。该算法针对路径传输能力进行计算,通过设置能量阈值两次简化网络  (本文共5页) 阅读全文>>

长沙理工大学
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基于能耗均衡的无线传感器网络路由算法研究

在无线传感器网络中,由于无线传感器节点硬件功能有限,网络中的多个传感器节点所采集的数据为一个或几个相同的物理量,数据的冗余性比较高。当其中某个节点因承担任务过重而失效时,可以通过其它节点替换,来保证网络的正常运行。但是,节点间连续的数据转发,必会使无线传感网络中的负荷量增大。既不使节点损耗过多的能量,又能保证节点数据能可靠的传输,便成为了无线传感器网络中路由算法设计的关键问题。本文从数据传输的时延和网络生存时间两个角度对无线传感器网络路由算法进行了讨论,主要工作有以下三点:第一,介绍了传统有线网络、其它无线网络与无线传感器网络的区别,对传感器网络路由算法设计标准进行了分析,总结了一些传感器网络路由算法,为设计性能更好的路由算法打下了良好的基础。第二,网络内的传感器节点携带的电源有一定的寿命,经过一段时间的数据传输,节点的能耗不均,对于低能量的节点保护不足。针对此不足,本文在最小跳数阶段的基础上设定节点的阈值以及节点间的状态转换,...  (本文共53页) 本文目录 | 阅读全文>>

西安电子科技大学
西安电子科技大学

基于区域能耗感知的无线传感器网络路由算法研究

无线传感器网络(Wireless Sensor Networks,WSNs)由外形小、能量存储有限、计算能力不足的传感器节点组成。由于节点部署的环境严苛,存储能源有限,造成网络维护工作十分困难。因此,设计出具有能量消耗均衡、容错能力优异的网络拓扑结构,提升网络的使用寿命成为促进无线传感器网络技术加速发展的助力和保障。作为网络拓扑结构的重要组成部分,网络的路由结构是WSNs具备的重要特性之一。路由结构的研究在无线传感器网络的发展历程中有着十分重要的意义。WSNs的路由结构由多个阶段构成,其中最关键的是节点成簇阶段和各簇间通信阶段。通过设计高效的路由结构,减少无线传感器网络中节点的能量消耗,最大限度的提高网络寿命是本文所要研究的重点。本文针对节点成簇和簇间通信两个关键阶段中节点信息回传,各节点能耗均衡以及检测区域数据信息多跳传递的路径选择策略等问题进行了重点研究,具体工作如下:(1)无线传感器网络分簇阶段的路由结构设计:由于经典路由...  (本文共64页) 本文目录 | 阅读全文>>

扬州大学
扬州大学

无线传感器网络能耗均衡路由算法研究

无线传感器网络是由部署在监测区域内的大量微型传感器节点,通过无线通信方式形成的一个多跳、自组织网络系统。路由协议作为无线传感器网络的核心技术之一,其性能直接影响整个网络的效率。近年来,针对WSN路由协议的研究已经取得了许多成果,但仍存在着许多亟待解决的问题。由于传感器节点自身所携带的能量非常有限,同时“热区效应”、“路由空洞”等原因可能会导致出现网络中部分节点因负载过重而失效,甚至网络过早死亡的现象。因此,如何延长网络生存周期、保证整个网络内节点负均衡是无线传感器网络研究中极具挑战性以及意义重大的课题。本文围绕负载均衡的路由技术这一主题展开研究,侧重点在于解决路由中的热区效应和路由空洞问题。针对这两类问题,本文提出了一些负载均衡的路由算法,总结如下:(1)数据收集传感器网络有三个特征:集中式数据收集、多跳数据传输、多对一流量模式,往往会造成Sink附近节点负载过重而产生热区效应。针对这一问题,本文提出了一种节点非均匀分布的分簇路...  (本文共73页) 本文目录 | 阅读全文>>

重庆邮电大学
重庆邮电大学

能耗均衡的无线传感器网络分簇路由算法研究

传感器节点能量有限且不容易补充能量,因此网络的能量资源非常宝贵,网络的寿命成为衡量算法性能的重要指标。分簇路由算法是无线传感器网络热点研究内容之一,可以有效地均衡网络能耗和延长网络生命周期。本文以无线传感器网络中簇首的选举方式、簇组建方式和簇间路由选择为背景,重点研究网络的能耗均衡问题。具体研究内容如下:1.针对多跳传输中基站附近的节点过早死亡而引起的“热点”区域问题,本文提出了一种基于动态簇半径的非均匀分簇算法。首先,把网络划分成热点区域和非热点区域,并对这些区域分层;然后,基于节点能耗均衡的考虑,该算法将动态竞争半径和非均匀分簇有机结合起来,并在簇首选举时综合考虑节点的剩余能量和节点的位置因素,使得簇首选举更加合理;最后,在多跳传输时考虑簇间的交汇节点作为中继,使得簇首能量更加均衡。仿真结果表明,该算法明显减缓了网络“热区”问题,使得节点间的能量更加均衡,增加了网络的生存时间。2.针对分簇路由算法中簇首负载过重的问题,本文提...  (本文共74页) 本文目录 | 阅读全文>>

昆明理工大学
昆明理工大学

能耗均衡的无线传感器网络分簇路由算法的研究

随着物联网的普及,低功耗高效率的无线微型传感器技术已经成为无线通信重要组成部分,无线传感器网络就是集无线通信、微型传感器、嵌入式技术以及计算机网络等于一体发展而来。路由协议的研究是无线传感器网络研究的重点和难点之一,现有的网络路由协议不适合其使用,需要针对无线传感器网络能耗受限这一特性来设计路由协议。现有无线传感器网络路由协议普遍存在能耗不均衡、簇群规模不等的问题,导致部分节点过早死亡,影响网络寿命。所以本文的核心工作是:基于能量和距离因子,设计一种能耗均衡的非均匀分簇路由协议,并优化其中继路径,以达到平衡网络负载的目的。本文是在系统的学习无线传感器网络路由协议的基础上,总结前人的成果,针对无线传感器网络能量受限、簇头分布不均等问题展开研究,设计了一种基于能量和距离的能耗均衡的分簇路由算法ECRED (Energy-balanced Clustering Routing Algorithm based on Energy and...  (本文共72页) 本文目录 | 阅读全文>>