PSO结合SA优化算法的无线传感器网络路由协议

针对无线传感器网络(WSN)经典分簇协议LEACH的分簇不均匀问题,提出一种融合粒子群优化(PSO)和模拟退火(SA)优化的WSN分簇协议.在分簇阶段考虑4种节点参数:节点距Sink节点的距离、剩余能量、先前成为CH的次数和距其他CH的距离.通过PSO-SA算法对分簇参数进行优化,自适应调整簇头选举阈值中的各项参数值,获得最适合当前环境的分簇结构,从而均衡网络能耗、提高网络寿命.实验结果表明,相比能量感知LEACH-EP协议、SA优化的协议和GA优化的协议,提出的协议在网络寿命和网络延迟方面具有更好的性能.     

无线传感器网络中基于Convexhull的能量空洞避免路由算法

提供了一种绕过无线传感器网络“能量空洞”的方法(CHA方法),可以用来找到绕过能量空洞的最优节点路由路径。在数据包从源节点传递到目的节点的过程中,通过遇到能量空洞,先勾勒出空洞范围,再基于凸壳(Convex hull)找到绕过能量空洞的最优节点路由路径。仿真结果表明,该算法优化了能量空洞绕洞路由路径,有效提高了无线传感器网络传输效率,减少了无线传感器能量损耗和信息传递的延迟。     

基于路由协议的无线传感器网络源位置隐私保护探究

针对无线传感器网络源位置的隐私保护,讨论基于路由协议的幻影节点随机性分布及数据包概率转发的协议方式.随机性分布的方法保证了幻影节点在真实源节点周围得到均匀分布,增加了攻击者获取真实源节点位置的难度;概率转发则减少了幻影节点至基站的重复路径,延长了安全时间.仿真结果表明,基于路由协议的隐私保护方案,在只增加部分通信开销的情况下,有效延长了攻击者获取真实源节点位置的时间,有较好的隐私保护性能.     

基于MILP模型的无线Mesh网络多径路由优化方案

针对多接口多信道无线Mesh网络(WMN)中多径路由优化问题,提出一种基于混合整数线性规划(MILP)模型的多径路由优化方案.首先,利用Select xfor less than x拓扑控制算法构建网络连接图.然后,利用MILP模型,在考虑链路容量、节点度约束和链路流量下,构建链路负载均衡的多径路由.另外,利用图着色理论分配信道,形成完整的WMN模型.实验结果表明,该方案具有较高的网络吞吐量和较低的端到端延迟.     

基于流量预报的无线传感器网络自适应拥塞控制路由协议

基于按需距离向量路由协议,提出了一种针对无线传感器网络的自适应拥塞控制路由协议,所提出的协议根据时间序列预报算法获得未来时刻的网络流量预报值,并由此判断节点的拥塞程度以便预先采取分流措施,实现对路由的自适应控制. NS2仿真实验表明,该协议有效地提高了网络性能,特别是对网络拥塞和流量均衡的改善较大.     

多包接收无线Mesh网络的跨层优化

多包接收是一种可有效提高无线网络吞吐量的技术.文中建立了无线mesh网络的多包接收跨层设计模型,该模型是一个混合整数规划模型,一般不可能在多项式时间内求解.为此设计了一种可在多项式时间内求解的近似最优策略,将模型中的整数变量释放到实数域空间,使原来的混合整数规划模型成为一线性规划模型,并通过反复迭代寻找近似最优解.仿真显示采用该策略的多包接收跨层模型使数据传输速率提高了至少3倍.     

一种基于图形密铺的传感器网络分簇算法

针对经典分簇算法LEACH存在的缺陷,设计了一种基于图形密铺的分簇算法。算法通过用正六边形对监测区域密铺,首先完成对节点的分簇;然后利用基于通信距离的相对剩余能量参数选举簇头,避免簇头成为瓶颈节点。仿真实验表明,与LEACH算法相比,该算法能够均衡各个簇的节点数,提高了网络生存时间和数据通信总量。     

基于混沌克隆的混杂多目标免疫优化算法

针对遗传算法求解高维多目标问题时易于早熟、陷入局部搜索等缺点.本文借鉴生物免疫系统的混沌现象及其自适应性和并行性,提出一种混杂多目标免疫优化算法(HMIOA).算法基于混沌映射产生初始抗体群并利用混沌规律克隆优秀抗体;根据抗体的被控度和抗体间的拥挤距离设计抗体的亲和力;算法在进化过程中对不同子群采取不同突变方式;借助Average linkage聚类法更新记忆细胞等.数值实验中,选取两种著名的多目标进化算法和一种克隆选择算法,应用于4种不同类型的高维多目标优化问题,比较结果表明:HMIOA所获Pareto有效面较大的控制其他算法所获Pareto有效面,且有效面的分布较均匀.     

基于量子人工蜂群算法的配电网多目标优化重构

为了保证配电网优化运行,本文以系统网损最小、节点最低电压幅值最大、开关操作次数最少为目标构造配电网多目标优化重构模型,采用量子人工蜂群算法和帕累托(Pareto)支配关系求解.针对易于陷入局部最优解问题的人工蜂群算法,引入量子理论来进行蜂群的搜索,扩大了全局搜索范围,使其收敛于全局最优解,对于多目标问题,采用拥挤度来控...     

基于DV-Distance的无线传感器网络定位算法研究

无线传感器网络是一种全新的信息获取和处理技术,而节点自定位技术是无线传感器网络的主要支撑技术之一.由于无线传感器的节点数量非常大,致使利用GPS定位装置收集节点位置信息的代价将会很大.因此,研究能够适应无线传感器网络节点位置信息的算法是极其重要的.本文重点对距离无关的定位算法中的DV-Distance算法进行了研究,通过MATLAB软件平台对DV-Distance算法进行了仿真实现,结果表明不同信标节点密度时,定位算法的定位误差不同,而当存在障碍物及GPS误差也会影响定位误差.     

无线传感器网络中节点定位算法研究

结合基于锚点的质心算法定位精度高和与锚点无关的ABC算法成本低优点,提出了一种改进算法,即连通度阈值与三角面积结合算法.在减少质心算法锚点数目的情况下控制ABC算法的误差在可接受的范围内,从而满足实际应用对精确度的要求.最后讨论了使用改进算法需要注意的两方面因素和如何根据实际应用进行选择.     

无线传感器网络的不确定传感数据预测

由于传感误差、传感噪声、传输错误等因素的影响,同一个传感区域内多个传感器节点的传感数据具有一定程度的差异,这种差异导致的区域不确定性传感数据给查询、预测等后续深层次的数据处理提出了严峻挑战.针对这类传感数据的预测问题,提出一种基于多变量主元分析（multiple variable principal component analysis,MVPCA）的不确定性传感数据预测方法. 通过MVPCA的特征提取这一预处理手段获得不确定性传感数据的本质特征,然后采用基于相关分析的多元回归方法对这些数据进行建模和预测. 实际传感数据的实验结果表明,该方法能有效解决不确定性传感数据的预测问题.     

无线传感器网络节点的试验平台设计

为便于无线传感器网络的开发和应用,采用MSP430F149控制器和CC2420无线收发芯片构建无线传感器网络节点的试验平台.利用所选单片机的自编程能力,提出了一种传感器节点远程在线更新(RIAP,remote in-application re-programmable)的方法.该方法同样适用于其他具有自编程能力的MCU,对嵌入式系统的开发有一定的参考价值.     

给定水平约束图的一类集成电路布线算法

针对水平约束图为星图的具有曼哈顿模型的通道布线,提出了一个依据图论模型的最优轨道高度布线算法.该算法根据通道上结点的水平约束图和垂直约束图特点,依次安排好每一个结点的布线轨道,进而通过通孔可以把所有的结点在2层轨道上布线完成.通过计算分析,该算法能够达到最优的布线高度.     

基于传输半径倍数的无线传感器网络交替路由

针对无线传感器网络能量有效性问题,提出一种基于传输半径倍数的交替路由算法(TSMAR). 算法计算出节点与信宿之间的距离,确定距离与传输半径的下整数倍数,然后根据倍数的奇偶性交替转发数据,同时抑制远离信宿或与发送节点距离较近的节点转发数据. NS仿真验证表明,与BPS算法相比,TSMAR算法减少了转发节点数,提高了网络能量有效性,延长了网络寿命.     

一种新的传感器监测网络密度控制算法

密度控制是传感器监测网络研究的核心内容之一.本文在Tian Di.的基于倡导区覆盖模型的密度控制算法SSC的基础上,提出了一种新的密度控制算法ESSC.该算法着重考虑了SSC算法的不足,修改了倡导区覆盖模型.理论分析和仿真结果表明,ESSC算法比SSC算法减少了约15%~25%的活动节点,同时又保证了一定的网络监测性能.     

基于RF的无线传感器网络的MAC协议设计

针对传统无线传感器网络能量供应问题,提出了基于射频能量捕获的无线传感器网络介质访问控制(medium access control,MAC)协议.首先在相邻节点之间运用时分多址(time division multiple access,TDMA)技术按时隙分配信道,使数据在源节点到汇聚节点之间无争用传输;同时控制节点...     

无线传感器网络FTSP时间同步算法研究及改进

时间同步是无线传感器网络的关键技术之一,在分析FTSP算法的基础上,提出一种同步误差更小、精度更高的改进算法,并且使用NS2仿真工具对改进算法进行仿真,实验结果表明改进后的算法能有效提高网络的同步精度.     

一种新的无线网状网可信路由

由于现有信任模型不能直接应用于无线网状网,为此提出了一种基于主观逻辑的信誉模型. 该模型不但能监测和隔离WMN中的恶意节点,而且能区分恶意丢包和由于链路质量造成的丢包. 将该模型应用到无线电度量的按需距离矢量路由协议(RM-AODV)中,得到了一个可信的路由协议T-AODV. 仿真结果表明,所给出的机制能有效抵御黑洞、灰洞等网络攻击,提高网络可靠性、鲁棒性及安全性. 网络中存在的恶意节点越多,这种优势越明显.