无线传感网络通信优化仿真分析 被引量：15

1

作者 王章静 张琦 罗俊海 《计算机仿真》 CSCD 北大核心 2014年第1期282-285,共4页

随着无线传感网络工作环境的日趋复杂,离群节点的数量成随机分布,目标定位很难控制。传统的无线传感网络中的节点选择算法都以能量和路径最优化关系为基础,通信过程中没有考虑节点中的离群特征点问题,通信协议仅仅依靠节点属性的关联性... 随着无线传感网络工作环境的日趋复杂,离群节点的数量成随机分布,目标定位很难控制。传统的无线传感网络中的节点选择算法都以能量和路径最优化关系为基础,通信过程中没有考虑节点中的离群特征点问题,通信协议仅仅依靠节点属性的关联性选择节点,一旦网络中产生大量的离群特征点,则离群节点数据属性偏离原始特征,将造成空间失连,导致协议通信效率变差。提出了一种改进的无线传感网络通信优化算法。通过对节点的剩余能量进行对比,选取合理的节点作为簇头节点,并对簇头节点进行均匀分布。将多跳传输方法和单跳传输方法结合,避免传统协议过于单一的缺陷,从而实现通信的优化。实验结果表明,利用改进后的算法进行路由协议构建,能够平衡每个簇头节点之间的能量消耗,从而有效延长网络生存时间,提高无线传感网络的通信效率。 展开更多

关键词 路由协议 簇头节点 网络生存时间

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基于GSM的室内无线传感器网络簇头节点 被引量：12

2

作者 张西良 张卫华 +2 位作者 李萍萍 张荣标 张锋 《江苏大学学报（自然科学版）》 EI CAS 北大核心 2010年第2期196-200,共5页

为了实现温室环境信息低功耗、低时延高效无线检测与控制,构建了三层次室内无线传感器网络系统,研制了在网络系统中较关键的具有远程和短距离无线通信功能的网络簇头节点.采用短距离无线通信CC2430模块和全球移动通信系统(GSM)GPRS模块... 为了实现温室环境信息低功耗、低时延高效无线检测与控制,构建了三层次室内无线传感器网络系统,研制了在网络系统中较关键的具有远程和短距离无线通信功能的网络簇头节点.采用短距离无线通信CC2430模块和全球移动通信系统(GSM)GPRS模块设计网络簇头节点,并利用GSM网络内嵌的TCP/IP协议,设计基于Zigbee技术的无线收发功能程序和GSM网络传输控制功能程序.网络系统试运行表明,网络管理计算机可以随时获取被监测的温室温度等环境信息,与一般无线传感器网络相比,信息传输能耗低、时延小响应快,实现了无线传感器节点和远程管理计算机之间的信息高效无线传输. 展开更多

关键词 无线传感器网络 全球移动通信系统 温室 检测 簇头节点

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一种基于能量补给的无线传感器网络分簇单跳路由协议 被引量：11

3

作者 冯钧 孔建寿 王刚 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2020年第S01期278-282,共5页

针对无线传感网网络(Wireless Sensor Networks,WSN)能量受限的特点,为有效弥补传统的路由协议的能量补给不足的缺陷,提出一种面向WSN的具有持续能量供应的分簇单跳路由协议(Clustering Single-hop Routing Protocol based on Supply En... 针对无线传感网网络(Wireless Sensor Networks,WSN)能量受限的特点,为有效弥补传统的路由协议的能量补给不足的缺陷,提出一种面向WSN的具有持续能量供应的分簇单跳路由协议(Clustering Single-hop Routing Protocol based on Supply Energy,CSRPSE),该算法按轮循环进行,每轮循环包含簇头数量确定、簇头选择机制、非簇头归属以及数据传输几个阶段,具有存活节点数量高、网络消耗能量低等特点。仿真结果表明:与传统的WSNs路由协议相比,所提方法具有存活节点数量多、网络能量消耗少等优点,从而验证了所提方法的正确性和有效性。 展开更多

关键词 路由协议 簇头节点 传感网 能量供应

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基于能量效率的无线传感网络分簇算法 被引量：7

4

作者 樊志平 金政哲 谢冬青 《小型微型计算机系统》 CSCD 北大核心 2013年第3期535-539,共5页

由于无线传感网络中传感器节点能量受限,提出基于能量效率的无线传感网络快速分簇算法(EECA),在系统初始化阶段把部署区域快速分成多个簇,随后以权衡节点自身能量消耗比和度作为选择簇头节点的依据,这时候的重新选举簇头节点变成了一种... 由于无线传感网络中传感器节点能量受限,提出基于能量效率的无线传感网络快速分簇算法(EECA),在系统初始化阶段把部署区域快速分成多个簇,随后以权衡节点自身能量消耗比和度作为选择簇头节点的依据,这时候的重新选举簇头节点变成了一种局部触发的行为,由于重新选举簇头节点只在簇内进行,这大大减少了重新选举簇头节点的复杂性和计算负载.理论分析表明EECA簇形成算法的消息和时间复杂度均为O(1),说明算法的开销较小,与网络的规模n无关.仿真实验结果表明EECA具有良好的负载平衡性能和较小的协议开销,与LEACH协议相比,能够减少能量消耗,延长网络生存期. 展开更多

关键词 无线传感网络 分簇 LEACH 簇头节点

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无线传感网络通信节点优化选择算法仿真 被引量：7

5

作者 孟小艳 《计算机仿真》 CSCD 北大核心 2013年第2期205-208,共4页

研究无线传感器节点优化选择问题。传统LEACH分簇算法中,节点选择的随机性很大,没有很好的参考节点中的多个属性,通信的簇头分布也无规律,造成能量消耗分摊到所有的节点上,一旦选择边沿节点作为簇头,一些节点必须经过长距离的路由转发... 研究无线传感器节点优化选择问题。传统LEACH分簇算法中,节点选择的随机性很大,没有很好的参考节点中的多个属性,通信的簇头分布也无规律,造成能量消耗分摊到所有的节点上,一旦选择边沿节点作为簇头,一些节点必须经过长距离的路由转发才能到达簇头,造成通信效率较低。为解决上述问题,提出了一种无线传感网络通信节点优化选择算法。在传统的LEACH算法中,加入朴素贝叶斯决策因素,通过贝叶斯统计,对节点的约束能量进行有效的分类决策,保证在最优节点中选择簇头节点,避免边缘节点参与簇头的选择,仿真结果表明,提出的优化算法使网络的能耗达到了均衡,有利于最优节点的选择,从而延长网络的寿命。 展开更多

关键词 无线传感器 簇头节点 贝叶斯统计

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WSN数据收集中移动Sink的路径规划和簇头节点选取问题的综合研究 被引量：6

6

作者 惠晓威 刘彦每 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第1期118-122,共5页

针对较大规模的无线传感器网络通过多跳传输进行数据收集而引起的能量空洞问题,提出了一种基于移动Sink的簇头节点数据收集算法(MSRDG),该算法基于图论原理,在满足时延性的条件下,综合考虑了普通节点到簇头节点路由和移动Sink遍历路经... 针对较大规模的无线传感器网络通过多跳传输进行数据收集而引起的能量空洞问题,提出了一种基于移动Sink的簇头节点数据收集算法(MSRDG),该算法基于图论原理,在满足时延性的条件下,综合考虑了普通节点到簇头节点路由和移动Sink遍历路经选取的问题,构建了一条通过的簇头节点尽可能多的移动轨迹。通过NS-2仿真软件对算法的性能进行评估,结果显示出该算法能减少数据的多跳传输,降低无线传感器网络节点的能量消耗,延长网络寿命。 展开更多

关键词 无线传感器网络 簇头节点 路径规划 MSRDG算法

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能耗均衡的无线传感器网络均匀分簇策略 被引量：6

7

作者 王大羽 王华东 《激光杂志》 北大核心 2015年第6期158-161,共4页

为了解决传统无线传感器路由算法的不足,提高节点能量利用率,提出了一种能耗均衡的无线传感器分簇路由算法。首先采用人工鱼群算法对最优网络分割线进行求解,保证了整个网络分簇的均匀性,然后对簇头节点的选择阈值进行改进,减少低剩余... 为了解决传统无线传感器路由算法的不足,提高节点能量利用率,提出了一种能耗均衡的无线传感器分簇路由算法。首先采用人工鱼群算法对最优网络分割线进行求解,保证了整个网络分簇的均匀性,然后对簇头节点的选择阈值进行改进,减少低剩余能量节点成为簇头节点的概率,并采用自适应的动态数据通信方式,降低通信能耗。实验结果表明,相对于当前经典无线传感器网络路由算法,本文算法不仅使簇头节点选择更加合理,而且提高了节点能量利用率,保证了网络能耗的均衡性。 展开更多

关键词 人工鱼群算法 簇头节点 网络分割线 无线传感器网

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改进遗传算法的WSN节点最优路由选择策略 被引量：5

8

作者 刘章 谭阳 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2015年第13期101-105,共5页

针对无线传感器节点数据传输过程中的能量消耗问题,为了提高节点数据传输实时性,提出一种改进遗传算法的无线传感器网络节点最优路由选择策略。根据无线传感器网络的拓扑结构将监测区域划分不同大小的簇,并根据节点剩余能量选择每一个... 针对无线传感器节点数据传输过程中的能量消耗问题,为了提高节点数据传输实时性,提出一种改进遗传算法的无线传感器网络节点最优路由选择策略。根据无线传感器网络的拓扑结构将监测区域划分不同大小的簇,并根据节点剩余能量选择每一个簇的簇头节点,然后将簇头节点编码成遗传算法的个体,根据数据转发能量耗能和延迟时间构建个体的适应度函数,并通过模拟自然界生物进化过程中的选择、交叉、变异等操作,找到节点数据转发的最优路径,在Matlab 2012平台上对数据路由算法的性能进行仿真测试。仿真结果表明,相对其他路由选择策略,提出的路由选择策略不仅可以均衡各个传感器节点的剩余能量,而且大幅度减少了数据转发路由过程中的能量消耗和延迟时间。 展开更多

关键词 无线传感器网络 路由选择 遗传算法 簇头节点

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无线传感网络加密通信优化算法的研究与仿真 被引量：5

9

作者 梅园 《计算机仿真》 CSCD 北大核心 2012年第7期195-198,共4页

研究无线传感网络加密通信优化问题。当前无线传感网络的节点分布为随机性强,通过传感器加密和认证。节点间依靠相互通信,完成自身密钥更新。传统算法是通过逐个节点密钥更新完成加密和认证工作,如果节点间的距离较大,会导致节点密钥的... 研究无线传感网络加密通信优化问题。当前无线传感网络的节点分布为随机性强,通过传感器加密和认证。节点间依靠相互通信,完成自身密钥更新。传统算法是通过逐个节点密钥更新完成加密和认证工作,如果节点间的距离较大,会导致节点密钥的更新速度很慢,如果节点密钥长期不更新,会降低网络安全性,增加节点被破译的可能。为了避免上述问题,提出了一种小区域共享密钥的无线传感网络安全通信策略。利用节点的部署和位置信息对节点进行小区域划分,利用小区域内的节点的关系建立共享密钥,单个密钥被破译也不会降低网络的安全性。仿真表明,方法提高了网络的安全性,为无线传感器网络的安全提供了有效的保证。 展开更多

关键词 密钥安全 簇头节点 小区域共享

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基于能耗信任值的无线传感网络克隆攻击检测方法

10

作者 毛莉君 王心妍 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第7期1122-1127,共6页

为避免无线传感网络信息传输时被黑客克隆攻击,导致数据传输质量下降,在能耗信任值的基础上,提出一种无线传感网络克隆攻击检测方法。根据无线传感网络节点拓扑图,建立无线传感网络节点能耗模型,计算接收端和发送端在信息传输时所消耗... 为避免无线传感网络信息传输时被黑客克隆攻击,导致数据传输质量下降,在能耗信任值的基础上,提出一种无线传感网络克隆攻击检测方法。根据无线传感网络节点拓扑图,建立无线传感网络节点能耗模型,计算接收端和发送端在信息传输时所消耗的能耗。以簇内成员节点信息路由表为依据,利用簇头节点对每个成员节点的ID、Postion和剩余能量值展开初期检测、能耗信任值计算和数据融合。基站端通过对簇头节点路由信息和融合后的信息进行检测的方式,完成对整个无线传感网络的克隆攻击检测。仿真分析结果表明,所提方法具有较高的检出率、数据包投递率以及较低的时延和能耗,取得了较理想的攻击检测结果。 展开更多

关键词 无线传感网络 能耗信任值 攻击检测 簇头节点 数据融合

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基于复杂网络的无线传感器网络能量脆弱性分析 被引量：4

11

作者 吴蒋 王冬 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2014年第5期24-26,30,共4页

无线传感器网络(WSNs)正常运转的重要前提条件是支撑整个网络的节点能量是否充足,因而针对无线传感器网络的能量效率的研究一直是该领域研究的热点和难点问题。从节点能量效率的末端也就是其脆弱性展开研究,分析了无线传感器网络的拓扑... 无线传感器网络(WSNs)正常运转的重要前提条件是支撑整个网络的节点能量是否充足,因而针对无线传感器网络的能量效率的研究一直是该领域研究的热点和难点问题。从节点能量效率的末端也就是其脆弱性展开研究,分析了无线传感器网络的拓扑特征和脆弱性对于节点能量优化和提高网络生命周期有重要的意义。采用Space D法建立拓扑网络模型,并用Matlab 7.0工具分析平均路径长度、节点度、聚类系数等指标及其分布规律,标注各个节点的能量脆弱性走势图,找到影响网络生存周期的最大关键节点。仿真实验结果表明:水质变化大的区域所覆盖的节点,数据传输量大,导致能量消耗过快,在度数一样条件下,这些节点对整个网络效率的影响最大。 展开更多

关键词 无线传感器网络 复杂网络 脆弱性 网络效率 簇头节点

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基于LEACH协议节能路由算法的研究与优化 被引量：4

12

作者 覃海生 吴文俊 +2 位作者 何传波 蒋忠夏 耿茂奎 《计算机应用与软件》 CSCD 2015年第7期105-107,172,共4页

针对LEACH(Low-Energy Adaptive Clustering Hierarchy)协议在分簇算法中存在的未考虑节点的剩余能量,簇头节点分布位置不合理等缺陷,提出基于LEACH协议的节能路由改进算法。在原有协议的基础上,优化了成簇的条件,充分考虑了剩余能量与... 针对LEACH(Low-Energy Adaptive Clustering Hierarchy)协议在分簇算法中存在的未考虑节点的剩余能量,簇头节点分布位置不合理等缺陷,提出基于LEACH协议的节能路由改进算法。在原有协议的基础上,优化了成簇的条件,充分考虑了剩余能量与相对位置,使得无线传感器网络的寿命得到进一步延长。仿真实验结果表明改进后的算法有效降低了网络能耗,提高了无线传感器网络的性能。 展开更多

关键词 无线传感器网络 LEACH协议 簇头节点 节能 能量均衡

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基于人工免疫的无线传感器网络信任检测方法 被引量：3

13

作者 沈海波 姜海涛 +1 位作者 庄克琛 张宏 《南京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第3期318-324,共7页

针对传统的基于分簇的无线传感器网络(WSNs)信任评价模型中,簇头节点因负担大量的计算工作而降低网络生存时间的问题,提出一种通过人工免疫评估WSNs中节点信任值的方法。该方法运用阴性选择算法产生检测器,由基站根据检测器进行节点的... 针对传统的基于分簇的无线传感器网络(WSNs)信任评价模型中,簇头节点因负担大量的计算工作而降低网络生存时间的问题,提出一种通过人工免疫评估WSNs中节点信任值的方法。该方法运用阴性选择算法产生检测器,由基站根据检测器进行节点的信任检测,不需要簇头节点聚合成员节点的信任值,只要求簇头节点将成员节点的信任属性发送给基站,降低了簇头节点的负担,延长了WSNs的生存时间。仿真实验结果表明,该方法在延长网络生存时间的同时,与已有方法相比具有较高的检测率,在非信任节点数不超过40%时,检测率高于90%。 展开更多

关键词 人工免疫 无线传感器网络 信任检测 分簇 簇头节点 信任值 阴性选择算法 检测器 基站 成员节点

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基于协作传输的大范围WSNs能耗均衡分簇算法 被引量：3

14

作者 蒋阳 韩飞飞 +1 位作者 闫艺倩 郎保才 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2014年第7期137-140,共4页

由于大范围无线传感器网络(WSNs)节点的数量巨大,网络的能量消耗极不均,提出一种基于协作传输的分簇算法—EBBMCC—LS算法。该算法在保证网络均匀分簇的前提下,能保证网络中簇头节点的均匀分布,在簇间通信时加入协作传输策略,传感器节... 由于大范围无线传感器网络(WSNs)节点的数量巨大,网络的能量消耗极不均,提出一种基于协作传输的分簇算法—EBBMCC—LS算法。该算法在保证网络均匀分簇的前提下,能保证网络中簇头节点的均匀分布,在簇间通信时加入协作传输策略,传感器节点之间通过协作传输构成虚拟多天线系统,改善系统性能,解决了大范围WSNs中的能耗不均现象。实验验证:该算法能够均衡大范围WSNs中的能耗,延长网络寿命,可促进大范围WSNs应用的推广。 展开更多

关键词 无线传感器网络 能耗不均 分簇算法 协作传输 簇头节点

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基于高阶马尔可夫链的无线传感器网络异常节点检测 被引量：3

15

作者 王礼霞 邰清清 《黑龙江工业学院学报（综合版）》 2021年第8期93-97,共5页

现有无线传感器网络异常节点检测方法由于应用技术自身局限性,存在误检率较高的问题,基于此,提出基于高阶马尔可夫链的无线传感器网络异常节点检测方法。为了降低网络异常节点的误检率,构建无线传感器网络节点属性模型,以此为基础,构建... 现有无线传感器网络异常节点检测方法由于应用技术自身局限性,存在误检率较高的问题,基于此,提出基于高阶马尔可夫链的无线传感器网络异常节点检测方法。为了降低网络异常节点的误检率,构建无线传感器网络节点属性模型,以此为基础,构建高阶马尔可夫链定义网络正常节点模型;制定节点分簇协议,确定簇头节点并获取节点相关信息,与网络正常节点高阶马尔可夫链进行比较,判定待检测节点的类别,实现无线传感器网络异常节点检测。实验数据显示:在时间与节点密集度两种自变量背景下,与现有方法相比较,基于高阶马尔可夫链的无线传感器网络异常节点检测方法异常节点误检率较低,具有一定可靠性。 展开更多

关键词 无线传感器网络 属性模型 高阶马尔可夫链 簇头节点 分簇协议

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无线传感器网络中的簇头节点能耗平衡策略 被引量：1

16

作者 李仁和 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2009年第8期24-26,29,共4页

无线传感器网络(W SNs)具有集中式数据收集和多对一数据通信等特点,使得越靠近汇聚节点的簇头节点能耗越大,最终导致网络中心出现能量空洞。提出一种基于簇内节点分配的簇头节点能耗平衡策略,根据W SNs的分簇汇聚拓扑结构,分析了其中簇... 无线传感器网络(W SNs)具有集中式数据收集和多对一数据通信等特点,使得越靠近汇聚节点的簇头节点能耗越大,最终导致网络中心出现能量空洞。提出一种基于簇内节点分配的簇头节点能耗平衡策略,根据W SNs的分簇汇聚拓扑结构,分析了其中簇头节点的能量消耗情况;在此基础上,通过在各簇内分配一定数量的基本节点,并成比例地增加附加节点的方式,使网络中各簇头节点的能量消耗相等。仿真结果表明:该策略能够适应网络规模和负载的动态变化,最终达到平衡簇头节点能耗的目的。 展开更多

关键词 无线传感器网络 簇头节点 节点分配 能耗平衡

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传感器网络中基于时空相关性的压缩感知算法 被引量：2

17

作者 张建新 刘郁林 +1 位作者 王开 孙奥 《太赫兹科学与电子信息学报》 2013年第1期96-100,共5页

传感器网络节点的能量有限,为节省传感器节点的能耗,提出了利用节点内及节点间的时空相关性的压缩感知模型及算法,减少了通信的数据量,进一步节省了能耗,延长了网络的生命周期。算法在分簇协议和多跳路由优化的基础上,在簇头节点运用较... 传感器网络节点的能量有限,为节省传感器节点的能耗,提出了利用节点内及节点间的时空相关性的压缩感知模型及算法,减少了通信的数据量,进一步节省了能耗,延长了网络的生命周期。算法在分簇协议和多跳路由优化的基础上,在簇头节点运用较为简单的压缩感知压缩测量方法,降低了计算复杂度。通过对实测数据的误差分析及能耗仿真,验证了该模型及算法的有效性和实用性。 展开更多

关键词 无线传感器网络 压缩感知 簇头节点 时空相关性

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WSN中的路由协议改进技术探究 被引量：2

18

作者 柴远波 贾宇飞 周明亮 《电子设计工程》 2015年第17期91-93,共3页

为延长无线传感器网络的生存寿命,减少能量的消耗使用,本文提出一种改进基于LEACH协议的算法(LEACH--DE)。它是首先通过簇头来收集数据,然后这些簇头之间来形成多跳的方式选取最优路径把数据传送到基站。簇头节点的选取可根据簇头节点... 为延长无线传感器网络的生存寿命,减少能量的消耗使用,本文提出一种改进基于LEACH协议的算法(LEACH--DE)。它是首先通过簇头来收集数据,然后这些簇头之间来形成多跳的方式选取最优路径把数据传送到基站。簇头节点的选取可根据簇头节点能量剩余情况来考虑。簇头节点间的信息传递也可根据节点间的能量剩余情况考虑。这样解决了LEACH协议的簇头节点负载过重导致能量快速消耗得问题以及改善网络能量消耗均衡的问题,从而延长网络的生存时间。 展开更多

关键词 无线传感器 LEACH协议 簇头节点 能量剩余

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基于传感器网络的配电网保护测控技术 被引量：1

19

作者 秦理 《电子世界》 2017年第21期164-164,166,共2页

为加强配电网对自然灾害的智能监测、预警、应急保护与防御能力,部署无线传感器网络系统来满足配电网保护测控的需要。网络中部署着大量的温度、湿度、张力强度、设备状态等各类监控传感器,并且通过无线的方式进行数据通信。每个杆塔位... 为加强配电网对自然灾害的智能监测、预警、应急保护与防御能力,部署无线传感器网络系统来满足配电网保护测控的需要。网络中部署着大量的温度、湿度、张力强度、设备状态等各类监控传感器,并且通过无线的方式进行数据通信。每个杆塔位置可部署一个簇头,从而形成分级网络结构。对突发的、异常的、具有巨大隐患的紧急数据信息(如监测线路断裂、监测到异常位移等。可大幅提高配电网的运行管理与控制水平、灾害预警与防御能力。 展开更多

关键词 输电走廊 簇内传感器节点 簇头节点 监控预警

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基于能量模型的多权值分簇算法 被引量：1

20

作者 韩波 郑凯 《计算机技术与发展》 2019年第2期7-12,共6页

分簇被广泛用于移动自组织网络以提高其稳定性和效率,并减小控制信息的开销。现有的分簇策略均有其局限性。对此,提出了一种基于能量模型的多权值分簇算法,称为Energy-AOW(EAOW)。该算法根据节点的能量模型,分析节点能量消耗的组成部分... 分簇被广泛用于移动自组织网络以提高其稳定性和效率,并减小控制信息的开销。现有的分簇策略均有其局限性。对此,提出了一种基于能量模型的多权值分簇算法,称为Energy-AOW(EAOW)。该算法根据节点的能量模型,分析节点能量消耗的组成部分,在选举簇头时,综合考虑节点度数、节点传输功率、节点移动性、节点能量和节点处理能力等关键参数,形成节点的组合权值,分别选取组合权值最大和次大的节点担任簇头节点和候选簇头节点。在完成簇头选举后,依次进行簇结构的初始化、建立和维护。当节点移动或变化导致簇结构失效时,再根据上述策略重新选举。仿真试验表明,使用EAOW算法选举的综合性能最优的节点担任簇头明显地降低了节点整体的能量消耗,提高了网络的生存时间。同时候选簇头节点的设置也缩短了节点成簇时间并提高了网络的稳定性。 展开更多

关键词 移动自组织网络 能量模型 多权值 分簇算法 簇头节点

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