无线传感网络中基于Dijkstra算法的分簇路由

无线传感网络（Wireless Sensor Networks,WSNs）的网络寿命与节点的能耗直接相关。分簇路由是缓解节点能耗速度的有效措施。但是若分簇路由所选择的簇头位置以及数据传输路径的不合理,会加剧节点能量消耗,缩短网络寿命。为此,提出一种基于Dijkstra算法的分簇路由（Clustering Routing-based Dijkstra,CRBD）。CRBD路由先利用节点的剩余能量及离汇聚节点距离信息选择部分节点作为簇头,并禁止拥塞节点担任簇头。利用贪婪启发式算法构建簇。利用Dijkstra算法构建簇头间的最短路径,缓解簇头的能量消耗。仿真结果表明,相比于基于改进萤火虫聚类的能效路由（Energy Efficient Routing based on Improved Firefly Clustering,EIFC）,CRBD路由中节点的平均能耗下降了约12.3%,并且CRBD路由的数据包传递率保持在85%以上。     

一种基于能量和可控簇规模的分簇路由协议

针对工业无线传感器网络的需求,在LEACH协议的基础上,提出一种改进算法-LEACH-EKN。在簇头选举阶段,提出“强盛节点”概念,筛选出剩余能量多的节点;通过“自适应最优簇头数”来控制簇的个数;通过“簇头潜力因子”让具有最优簇半径且半径内成员节点密度更大、距离基站更近的节点有更大概率当选簇头。综合以上方面,提出新的阈值公式。实验结果表明,LEACH-EKN相比LEACH和LEACH-E,在簇头数量分别减少了53%和50%的基础上,网络生命周期分别提升了43%和21%。     

一种基于灰狼优化算法和Dijkstra的分簇路由协议

针对无线传感器网络分簇路由中簇头能量消耗过快导致生命周期过短的问题,提出一种基于灰狼优化和Dijkstra算法的分簇路由协议。簇头选举过程中采用灰狼优化算法选取最优簇头,改进适应度函数,综合考虑节点能量、密度、位置、当选簇头频率4个因素;簇间路由采用能量与距离最小权值的Dijkstra算法进行路径选取,完成传感器信息传输。通过仿真实验显示,该算法与LEACH、PEAGASIS、ABC算法相比,能有效地降低节点死亡速率,均衡网络整体能耗,延长网络寿命。     

WSNs中基于攻击感知的源位置隐私保护路由协议

为保护无线传感网络(Wireless Sensor Networks,WSNs)中的源节点位置隐私,提出基于攻击感知的源位置隐私保护路由(Attack-perceiving-based Source-Location Privacy protecting routing,ASPR)。通过sink广播消息,节点获取局部的网络拓扑信息,并建立邻居列表;源节点再计算邻居节点的权重值,并选择权重最小的节点构建路由;当检测到攻击者,节点就发生警告消息,并调整构建路由策略,使攻击无法回溯源节点。仿真实验表明,提出的ASPR路由延长了源节点保持位置隐私的时间,减少了节点能耗,在安全性和网络能耗间达到平衡。     

基于多蚁群的无线传感器网络路由算法

无线传感器网络的快速发展,对于其路由协议有了更高的要求,关键是在节省能耗的情况下提高数据传输效率.提出了一种基于多蚁群无线传感器网络路由算法,采用多种群并行搜索,并在种群中采用基于目标函数值得启发式信息素分配策略和根据目标函数自动调整蚂蚁搜索路径,利用蚁群的分布式特点,通过有限寿命蚂蚁的协作在源节点与目的节点之间的运动获取主路径和备选路径,然后根据节点信息适时更新路由表.仿真结果显示MACRA降低了能耗,延长了网络寿命.     

无线传感器网络中基于分簇优化的节能休眠调度算法

针对无线传感器网络中冗余节点过多和能量限制问题,提出一种基于分簇的节点休眠调度算法（ESSC）。该算法根据节点感知区域被其邻居节点覆盖的冗余程度确定休眠节点后,使用改进浣熊优化算法进行簇头节点选举,引入动态簇更新机制以避免频繁构建簇结构的能量消耗。仿真结果表明,相比于同类算法,ESSC有效优化节点能量使用,且在延长网络生命周期和降低能耗方面展现出优势。     

移动WSNs中基于跳数矢量的节点定位算法

针对节点定位精度以及安全性,提出跳数矢量的节点定位算法(Hop Vector-based Node Localization Algorithm,HVLA)。通过控制包的交互,获取跳数信息。然后,锚节点依据跳数信息构建跳数矢量,再利用质心定位算法估计未知节点的位置。同时,利用未知节点反馈控制包的响应时间,丢弃一些发布虚假数据的节点,进而实现定位数据的安全性。仿真结果表明,相比于同类算法,HVLA算法的平均定位误差得到有效控制,并且平均定位时延下降了约30.22%,剩余能量率也提升了13.33%。     

基于改进RSS测距的拉格朗日优化定位算法

为了降低基于接收信号强度(Received signal strength Index,RSS)测距误差对节点定位的影响,解决基于RSS测距定位误差较大的问题,提出了基于优化RSS测距的平方最小平方定位算法(Square-least Square localization algorithm based on improved RSS,SLS-I-RSS)。SLS-I-RSS算法先通过多组锚节点间的距离和接收功率作为参考,降低基于RSS测距误差,然后再建立定位优化问题,并将定位优化问题转成规则化信任区域子问题,最后,再利用拉格朗日优化算法求解优化问题。实验结果表明,提出的SLS-I-RSS算法能够有效地降低定位误差,比传统的基于RSS定位算法减少了约12%～20%,但算法复杂度略有增加。     

基于动态流能量高效的无线传感网路由算法

针对无线传感网中结点能量受限,提出了一种基于动态流能量高效的路由算法DFEERA(Dynamic Flow-based Energy-Efficient Routing Algorithm)。该算法通过在无线传感网内设置多个基站收集区域内传感器结点的数据流拓扑结构建立数据传输能量消耗模型,将该模型转换为最大流问题求解最优传输路径,作为某时期内结点数据传输路径。随着结点能量的消耗,动态调整该能量消耗模型重新规划路径,作为新的传输路径,从而平衡结点间的能量消耗,提高网络结点的存活率。仿真结果表明,与其他典型的路由算法相比,DFEERA能够更好地平衡结点的能耗,获得更高的能量消耗率和更长的网络生存期。