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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>>

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>>

燕山大学
燕山大学

能耗均衡的无线传感器网络分簇路由算法研究

随着无线通信技术、微机电系统和嵌入式技术的飞速发展,无线传感器网络(wireless sensor networks,WSN)技术受到了相关研究者们的高度关注。受传感器节点能量的限制,WSN的发展面临诸多困难与挑战。均衡传感器节点能耗,提高能量的利用率,延长网络的生命周期成为WSN路由算法设计的重要目标之一。本文针对能耗均衡的WSN分簇路由算法展开研究,论文主要研究工作如下:首先,在研究LEACH和EEUC的基础上,提出了基于虚拟静电场的LEACH改进算法(LEACH based on Virtual electrostatic field,LEACH-V)。通过引入综合能量和距离的评价因子将簇首(cluster head,CH)选取机制进一步优化,使得高能量水平节点具有更大的当选概率。簇间多跳通信中,通过引入库仑力来优化中继节点(relay node,RN)的选取、均衡网络的能量消耗。然后,针对WSN路由算法中分簇及CH选取不...  (本文共73页) 本文目录 | 阅读全文>>

安徽大学
安徽大学

基于能耗均衡的异构无线传感器网络分簇路由算法研究

无线传感器网络(Wireless Sensor Networks, WSNs)中节点携带能量有限,且难以对节点电池充电或更换,所以如何有效均衡网络节点能耗,延长网络生存周期是无线传感器网络一直需要解决的问题。分簇路由算法由于具有能量利用率高,路由结构简单等优点,被认为是延长网络生存周期的有效途径之一。传统的分簇路由算法大多集中在同构WSNs领域,而异构WSNs是对同构WSNs理论研究及应用开发的深入与推广,不仅兼容同构网络的各种技术,还可以借助节点异构特性满足实际应用需求,因此在异构网络环境中研究分簇路由算法具有十分重要的意义。论文基于能量异构的无线传感器网络对分簇路由算法进行研究。针对分簇路由算法簇头选举随机性,异构节点能耗不均衡,算法可扩展性差等缺点,论文在研究分析DEEC算法(Distributed Energy-Efficient Clustering algorithm)的基础上,提出了均衡的能量有效性分簇算法(Bal...  (本文共71页) 本文目录 | 阅读全文>>

《传感技术学报》2013年10期
传感技术学报

能耗均衡的自供能无线传感器网络分簇路由算法

当前的采能技术已经能够让传感器节点自动从环境中获得适量的能量补给,针对现有自供能无线传感器网络分簇路由算法中未考虑位于不同地理区域的节点所获补给能量大小的不同,而导致能量补给少区域的簇头数过少、簇规模过大,全网能耗不均衡等问题,提出了一种能耗均衡的自...  (本文共6页) 阅读全文>>

西安电子科技大学
西安电子科技大学

无线传感器网络分簇路由算法的研究

无线传感器网络是由大量随机部署在监测区域的体积微小、成本低廉、具有感知、数据处理和通信功能的传感器节点,通过无线连接,相互协作形成的无线自组织网络,简称WSN(Wireless Sensor Network)。它是传感器技术、嵌入式技术、微机电系统、现代网络和无线通信等技术的综合,具有广阔的应用领域。但由于电池能量有限且不可替换、节点的计算能力和存储能力都较低,所以能量是无线传感器网络中最宝贵的资源。路由协议是无线传感器网络研究的关键技术之一,设计一种合理的路由算法对节约网络能量具有重要的意义。本文就是以分簇路由算法为基础,在大规模无线传感器网络和监测区域存在障碍物的网络两个不同的场景下,提出了两种各具特色的路由算法。具体内容包括:(1)介绍了无线传感器网络基本内容和经典的路由算法,分析了现有的路由算法的特点和能耗,以及设计节能路由协议所要满足的要求和性能指标,发现分簇路由协议的节能效果比平面路由能够均衡整个网络的能耗,延长网络...  (本文共55页) 本文目录 | 阅读全文>>