新颖的冗余节点无线传感网能量感知分簇算法

针对一类具有冗余节点的无线传感网,提出了一种新颖的能量感知的动态分簇算法NEAC。它基于动态分簇路由机制,根据节点分布密集程度簇内分布一定数量的休眠节点,在数据传输阶段,这些休眠节点不感知和发送数据,当簇首节点的能量消耗达到一定阈值后需要重新轮换簇首,它们被唤醒并根据休眠节点和簇首轮换机制实现快速簇首和休眠节点选举以平衡节点间的能耗。仿真结果表明,与典型的分簇协议相比,NEAC能够更好地平衡节点的能耗,获得更长的网络生存期。     

基于LEACH协议的研究与改进

无线传感器网络中如何节能是一个关键问题。对经典的LEACH协议做研究与改进,并提出了一种新型的动态网络转换机制。该算法通过综合考虑候选节点的地理位置、剩余能量等参数来进行网络协议的选择,从而有效地降低了低能量与位置不佳的节点被选为簇首的可能性,进一步保证网络内节点能量负载的均衡性。仿真结果表明,新型的动态网络协议机制能够有效平衡节点的能量消耗分布,延长节点与网络的寿命。     

一种能量高效和均衡的无线传感器网络分簇数据融合算法

在无线传感器网络中,如果传感器节点之间的能耗不均衡,一些能耗进度较快的节点会过快失效,继而导致网络过早无法正常工作。为了解决分簇无线传感器网络在数据收集过程中所存在的节点之间能耗不均衡问题,提出了一种新的分簇数据融合算法。该算法将网络划分为大小不等的栅格,并根据剩余能量使簇首分别在每个栅格的节点中轮转。簇首消耗的能量越多,其所在的栅格也越大,栅格内有更多节点参与簇首的轮换以分担能量负载。通过该方式,算法能够提高节点的能耗均衡程度。另外,考虑到无线传感器网络的能量受限,算法还采取了一系列措施以节约能量。仿真实验结果表明,算法在能量使用效率、网络生命周期以及能耗均衡程度三个方面都具有较好的性能。     

一种能量均衡的战场无线传感器网络路由协议算法

针对战场无线传感器网络中节点能量消耗不均衡以及节点剩余能量问题,提出了一种基于能量均衡的战场无线传感器网络LEACH路由协议的改进算法,该算法主要是对传感器网络中的簇群内节点的剩余能量,以及其传输数据的链路长度这两个方面的权重问题进行了改进,使传感器网络的能量消耗趋于平衡,通过MATLAB平台对改进后的EBLRP协议与LEACH协议进行了模拟仿真,结果表明,新的路由协议能够使网络的生命周期延长13%左右,并且使节点的能量消耗情况有所缓解。     

THO-MAC:一种两跳优化的低延迟低功耗无线传感器网络介质访问控制协议

功耗与延迟是无线传感器网络介质访问控制协议设计首要考虑的两个问题。提出了一种新的传感器网络低延迟、低功耗、接收节点初始化异步介质访问控制协议——THO-MAC协议。通过准确预测接收节点的唤醒时间,THO-MAC协议调度发送节点侦听信道,从而减少发送节点空闲侦听能量浪费。THOMAC协议在发送节点两跳转发节点集中选择使报文两跳转发延迟最小的转发节点,从而降低报文传输延迟。使用NS2模拟器对THO-MAC协议进行了详细模拟。模拟结果显示,与RI-MAC和Any-MAC协议相比,THOMAC协议可以减少35.5%和18%的报文传输延迟,同时节省23.5%和15.5%的节点功耗。     

基于节点剩余能量的分时分簇LEACH改进算法

针对无线传感网络中高效路由协议的设计问题,基于传感器节点的剩余能量提出一种分时分簇的改进LEACH算法。算法通过分时分簇方式,有效克服了传统LEACH算法中簇首数目不稳定的缺陷,且不会额外增加网络的能耗,使得簇首在整个网络中的分布以及网络的能量消耗更加均衡,有效延长了传感器网络的正常工作时间。仿真实验验证了改进算法的有效性。     

基于喷泉码的一跳无线广播协同协议

为了提升广播系统的吞吐量,提高广播系统的能量效率,简化传输协议,文章研究了基于喷泉码的广播通信协议,提出一种基于喷泉码的广播协同通信协议,令最先成功译码的目的节点作为协同节点进行编码转发,协助其他目的节点接收。从仿真结果可以看出,与直传广播协议相比,采用协同广播通信协议使系统的吞吐量大幅提升,中断概率显著降低,能量效率也有较大提高。     

水下传感网络中能效感知的相似数据融合算法

水下无线传感网络(Underwater Wireless Sensor Networks,UWSNs)被认为是监测和开发水域环境的有效手段.相比于传统的无线传感网络,UWSNs中节点采用声通信传输数据,消耗了更多能量.而簇是管控数据流量、减少节点能耗的常用方法.为此,针对簇化的UWSNs,提出能效感知的相似数据融合(Energy efficiency-similarity Ag-gregation,EESA)算法.EESA算法利用欧式距离消除冗余数据,每个传感节点不是将感测的原始数据直接传输至簇头,而是将数据进行压缩,构建成具有代表性的数据点,再将这些数据点传输至簇头,进而控制数据流量,减少节点能耗.仿真结果表明,提出的EESA算法能够有效减少节点的能量消耗.     

多轨道大规模无线传感网络移动数据收集机制

针对无线传感器网络WSNs(WirelessSensorNetworks)能耗平衡问题,提出了一种多轨道大规模移动数据收集机制,简称为MTM(Multi-Track Mechanism)。MTM包括节点估计、能耗评估、多轨道能量平衡等3个阶段。通过使用MTM机制确定MS(MobileSink)的多轨道移动路线,可以优化整个WSNs的节点能耗。仿真表明,MTM是一种高效的数据收集机制,在节点能耗平衡、网络寿命延长方面有着突出的特点。     

WSNs中基于鸡群优化算法选择簇头的簇路由

能量是无线传感网络(Wireless Sensor Networks,WSNs)的重要资源.有效地利用节点能量可延长网络寿命.簇技术是提高资源分配、缓解网络能耗的有效策略.提出基于鸡群优化算法选择簇头的簇路由(Chicken Swarm Optimization-based Cluster Head Selecting Clustering Routing,CSO-CHS).CSO-CHS路由先从能量角度构建目标函数,再利用鸡群优化算法产生最优鸡群,进而形成最优的簇.通过最优的簇,平衡节点间能耗,进而实现延长网络寿命的目的 .仿真结果表明,相比于同类算法,CSO-CHS路由缓解了节点能耗速度,延长了网络寿命.     

基于介数中心性重要节点的能量均衡机制

针对无线传感器网络中瓶颈节点和准瓶颈节点对网络影响的特例性问题,将重要节点的概念推广到对节点介数的研究,提出了基于介数中心性重要节点的能量均衡机制。该机制将介数值大于网络平均介数值的节点判定为重要节点,并利用重要节点的邻居节点建立缓冲机制来减少其数据的转发次数,在牺牲较少数据传输延时的情况下节省了介数中心性重要节点的能量消耗。仿真实验表明该机制能够较好地均衡无线传感器网络中的节点能耗,提高了网络生命周期。     

Determining newspaper marketing zones using contiguous clustering

We develop a heuristic procedure for partitioning graphs into clusters of nodes such that each cluster of nodes induces a connected subgraph with the objective of minimizing the differences within clusters as measured by the total differences between all pairs of nodes of a cluster. We apply our procedure to determine optimal delivery zones for community sections of a major newspaper while including a number of operational constraints. Our results demonstrate a 18–56% improvement in the total differences within the zones designed over the usual intuitive heuristics. Given the magnitude of the revenue generated by larger local newspapers through zoning, our method demonstrates how better zoning can significantly enhance the value of segmentation. © 2004 Wiley Periodicals, Inc. Naval Research Logistics, 2005.     

一种应用聚类技术检测网络入侵的新方法

基于聚类技术提出了一种能处理不带标识且含异常数据样本的训练集数据的网络入侵检测方法。对网络连接数据作归一化处理后 ,通过比较数据样本间距离与类宽度W的关系进行数据类质心的自动搜索 ,并通过计算样本数据与各类质心的最小距离来对各样本数据进行类划分 ,同时根据各类中的样本数据动态调整类质心 ,使之更好地反映原始数据分布。完成样本数据的类划分后 ,根据正常类比例N来确定异常数据类别并用于网络连接数据的实时检测。结果表明 ,该方法有效地以较低的系统误警率从网络连接数据中检测出新的入侵行为 ,更降低了对训练数据集的要求。     

基于活跃度和任务的目标导向VANETs路由算法

针对车载自组织网络(VANETs)中节点移动速度快、节点任务分布不均、网络拓扑结构不稳定等特点,提出了一种基于节点活跃度和任务的目标导向VANETs路由算法GATRA(goal-oriented routing algorithm based on activity and task)。该算法根据当前运动节点的运动方向与目标节点的关系,以及任务饱和程度,综合考虑采用消息携带还是转发策略,以节约传输平均时延。在选择中继节点时,综合考虑邻接节点的位置、运动速度和方向等影响因素,设计节点活跃度的计算方法,作为选择中继节点的策略,从而提高了消息传输的成功率。仿真结果表明,与当前典型的VANETs路由算法相比,GATRA算法在传输成功率和平均延迟时间上具有较大提升。     

扩展卡尔曼滤波的有向传感器网络移动目标跟踪算法

针对传感器网络中跟踪目标需要大量的节点协同工作,还需要实时处理和传输大量数据,提出一种基于扩展卡尔曼滤波的有向传感器网络目标跟踪算法(EK-MTDC),重点研究了传感器网络中的扇区数量对节点间数据传输与目标跟踪精度的影响,根据对目标状态的分析,通过压缩参与监测的节点个数,选择激活网络中节点相交区域内的节点对跟踪目标进行监测。仿真结果表明,该算法能在不降低跟踪效果的前提下,降低网络能耗,延长其使用寿命。     

面向多核网络分组处理系统的线程亲和缓冲区管理机制

基于通用多核架构的网络分组处理系统性能受到诸如分组IO开销高、多核共享内存及进程调度竞争大、页表缓冲表项失效率高等问题的困扰。为此提出一种基于通用多核网络分组处理系统、面向高速分组转发应用的线程亲和缓冲区硬件管理机制,并在网络专用协处理引擎上实现。该机制采用无中断的线程亲和调度策略,将包含控制信息与缓冲区地址信息的描述符和分组数据按照分组处理的线程号链式地对应加载在多个地址连续的共享缓冲区中。基于通用多核和现场可编程门阵列平台进行报文转发测试,实验结果表明,采用线程亲和缓冲区管理机制能使平均报文转发处理性能提升12.4%,有效地降低IO开销和TLB表项失效率。     

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。