移动Sink

摘要： 在无线传感网络(Wireless Sensor Networks,WSNs)中引入移动信宿可以缓解热点问题。然而,向网络内所有节点更新信宿位置增加了网络开销和节点的能耗。为此,提出一种基于环形的层次型路由协议(Ring-based Hierarchical Routing,RBHR)。RBHR将感测区域分割成多个环,仅向环上节点更新Sink位置信息。同时,RBHR引用基于角度路由向信宿传输数据,缩短路径长度。仿真结果表明,相比同类的路由,RBHR的能量消耗,数据传输时延和数据包传递率性能均得到提升。

摘要： 在无线传感器网络中,移动Sink通过遍历驻留点进行数据收集能够有效防止热点或能量空洞问题.为了提高基于移动Sink的无线传感网的数据收集效率,提出了一种基于移动Sink的无线传感器网络能量高效的驻留点路由算法.通过对网络生命周期最大化问题进行建模,利用蚁群优化的思想对最优的驻留点集合和移动Sink遍历路径进行求解,实现了最大限度地延长网络寿命的同时最小化从传感器节点收集数据的延迟.实验结果表明:所提出的算法与已有算法相比,在延长网络的生命周期、提高交付率和减少端到端时延等方面具有更好的性能.

摘要： 由于目前基于移动Sink的WSN数据收集方法存在网络攻击检测率不高、内存开销大等问题,导致网络较易受到网络攻击且难以被实际应用。针对该问题,提出一种基于移动Sink的WSN安全数据收集方法,利用能量感知的凸壳算法,识别数据收集点,使用椭圆加密算法(ECC)为网络内的所有节点生成密钥,通过ElGamal算法实现节点身份和消息的认证,使用支持向量机(SVM)识别网络攻击类型。仿真实验结果表明,所提出的安全数据收集方法在攻击检测率、内存开销以及数据包投递率方面都表现出较好的性能。

摘要： 由于目前基于移动Sink的WSN数据收集方法存在网络攻击检测率不高、内存开销大等问题,导致网络较易受到网络攻击且难以被实际应用.针对该问题,提出一种基于移动Sink的WSN安全数据收集方法,利用能量感知的凸壳算法,识别数据收集点,使用椭圆加密算法(ECC)为网络内的所有节点生成密钥,通过ElGamal算法实现节点身份和消息的认证,使用支持向量机(SVM)识别网络攻击类型.仿真实验结果表明,所提出的安全数据收集方法在攻击检测率、内存开销以及数据包投递率方面都表现出较好的性能.

摘要： 为了提高大型WSNs的网络资源配置效率,提出一种分布式离散化的最优Sink移动路径求取方法,在博物馆环境监测中引入基于移动Sink的无线传感器网络.首先,各节点无需全局采集路由信息,通过综合考虑邻居数、与Sink之间的距离等因素分布式采集数据;其次,构造全新的转换矩阵,将移动距离约束下最长停留时间问题转化为约束条件下最短路径的求解问题;最后,将标准Leach和移动节点两种算法运用在博物馆展览馆实际场景中,对两种算法的执行时间和网络生存时间进行了比较.结果 表明,移动节点方式提高了网络的网络生成时间,节约了各节点的能量损耗,消除了无线传感器网络的"能量空洞"问题,具有较强的应用和推广价值,能够胜任博物馆场景的应用.

摘要： 针对在农田生境监测场景中,无线传感器网络在数据采集时存在数据量小和功耗大的问题,使用移动sink进行数据采集可以改善无线传感器网络的性能.移动sink在无线传感器网络中沿着预定义的路径移动并从附近的传感器节点采集数据,然而由于移动sink的速度过快或过慢导致数据采集量小或传输延迟高.通过优化传感器的数据传输调度和移动sink的速度来确定移动sink的最佳数据采集调度.仿真结果表明,该算法可以提高数据采集量和网络吞吐率.

摘要： 具有移动sink的无线传感器网络(WSN)比静态sink具有更长的网络寿命和更好的数据传输性能,但是因为其移动性导致能耗开销巨大,针对这个问题,提出一种基于移动sink的无线传感器网络海星路由协议,灵感来自海星的水脉系统.该路由协议构建了一个带有中心环通道的路由骨干网,并且网络上的径向通道很少.给定网络能动态确定径向通道的数量和环通道的半径,以便减少从源到sink的通信等待时间.实验结果表明,该文海星路由协议能够有效地均衡节点的能量消耗,在数据传输延迟和网络生命周期方面,性能评估的结果优于现有其他协议.

摘要： 无线传感器网络一般采用分簇路由协议实现数据的汇聚,这类协议要求Sink节点的位置固定,并通过节点间多跳接力传输,将数据汇聚到Sink节点.由于网络中不同节点承担中继的负载不同,这会导致某些负载过重的节点能量提早耗尽,从而形成网络空洞.虽然某些路由协议在网络能耗均衡方面做了一定的措施,但仍无法较好的解决该问题.为此提出一种能耗均衡的动态数据汇聚方法,该方法的汇聚节点(Sink)为可移动节点.为平衡网络能耗,利用网络节点的能量为Sink节点确定若干个数据汇聚位置,并结合TSP算法规划Sink节点的最佳移动路径.通过对该算法进行大量的仿真,并与现有的一些方案进行比较,验证了该算法在各种性能指标上的有效性.

摘要： 为有效处理无线传感网络中大量的能耗问题,在研究移动Sink通信基础上,提出了一种基于能量效率、群优化的移动汇聚无线传感器网络优化方法.移动Sink通过改进的ACO算法确定最优运动轨迹来采集数据,并通过短程通信直接与簇头通信,从而使得能耗降到最低.仿真分析结果表明,提出的方法能够有效满足无线传感网络能耗要求,且改进的ACO算法在一定程度上解决了传统方法存在的收敛速度慢、易陷入局部最优解等问题,为延长无线传感器网络的生存期提供了新思路和借鉴.

摘要： 本发明涉及一种移动传感网的Sink节点移动路径规划方法，包括如下步骤：初始化各种参数；将Sink节点的数据收集范围分解成一个半径为r的内圆和厚度均为r的n‑1个圆环；监测区域分成NP个子区域，并取得初始化后的粒子群；计算每一个网格的单位节点能耗；更新个体极值粒子和全局极值粒子；粒子m2分别与个体极值粒子和全局极值粒子进行交叉和变异操作；当该粒子的移动路径长度超过允许的最大移动路程LP时，执行路径修正操作；m1＝m1+1，如果m1大于M1，则结束算法，输出最优移动路径和最大网络生存时间，否则m2＝1，重复计算单位节点能耗。本发明可寻找到Sink节点的最优移动路径，尽量让传感节点的能量消耗相同，从而平衡传感节点的能耗，提高网络生存时间。

摘要： 本发明提供具有移动Sink节点的三维无线传感网数据收集方法，将长方形监测区域划分成大小相同的三维正方体网格，建立包括传感节点全覆盖约束、Sink移动路径选择约束、节点传输约束、能量消耗约束、链路传输量约束等约束条件的数据收集优化模型；求解Sink节点停留在已知移动路径的每一个网格上的节点间数据传输优化模型，并提出该移动路径的适应度值计算方法，根据移动路径的适应度值，求解Sink节点的移动路径优化模型，最终获得最优方案，从而Sink节点能收集所有传感节点的数据，并能提高网络生存时间和传感节点的平均数据传输率，降低移动路径长度、降低平均节点能耗方差和丢包率。

摘要： 本发明公开了基于移动Sink的无线传感网的低时延数据收集方法，包括以下步骤：对于WSN中的全部SN所组成的集合S，计算得到可能位置集合po_set，对于po_set中的每一个可能位置，记录下该可能位置在通信范围为r时所覆盖的SN相应的编号(id)，并计算该可能位置所覆盖SN的数量，选择覆盖SN数量最多的可能位置作为该轮选择过程中选择的MS访问位置，并将其添加至MS访问点集合rp_set中，并将访问位置所覆盖的SN从S中删除，并将访问位置从po_set中删除，若此时S的长度不为0，重复上述过程，直至S的长度为0，此时的rp_set即为MS需进行遍历的位置集合。本发明具有降低了数据收集时延的优点。

摘要： 本发明公开了移动Sink节点对感知节点的数据收集的方法及系统，方法包括：初始化传感器节点的预定参数信息，确定监测区域范围内的重点目标位置信息，移动Sink节点的收集半径；根据重点目标位置信息利用蚁群算法构建巡航路径；根据传感器节点的剩余能量及传感器节点到巡航路径的距离构建分簇路由；在巡航过程中对数据收集范围内的簇内传感器节点直接进行数据采集，对数据收集范围外的传感器节点根据分簇路由通过分簇后的簇头转发进行数据收集；移动Sink节点按照巡航路径进行周期巡航完成数据周期采集；避免簇头不必要的转发能量消耗，在对重点监测目标进行数据采集时能够避免簇头过多转发造成的热点问题从而延长网络使用寿命。

摘要： 本发明公开了一种基于能耗均衡树的移动Sink数据收集方法，以构建最小代价的全网数据收集树为目标，并在此基础上将其划分为若干规模相近且能耗差异较小的数据收集子树，以子树根作为遍历节点；同时，为进一步降低通信能耗和时延，对部分遍历节点和中继节点的角色进行了调整。本发明方法在移动路径长度、数据传输成功率、网络生命期等方面表现出明显的优势，提升了全网的工作效率。

摘要： 本发明涉及一种移动传感网的Sink节点移动路径规划方法，包括如下步骤：初始化各种参数；将Sink节点的数据收集范围分解成一个半径为r的内圆和厚度均为r的n‑1个圆环；监测区域分成NP个子区域，并取得初始化后的粒子群；计算每一个网格的单位节点能耗；更新个体极值粒子和全局极值粒子；粒子m2分别与个体极值粒子和全局极值粒子进行交叉和变异操作；当该粒子的移动路径长度超过允许的最大移动路程LP时，执行路径修正操作；m1＝m1+1，如果m1大于M1，则结束算法，输出最优移动路径和最大网络生存时间，否则m2＝1，重复计算单位节点能耗。本发明可寻找到Sink节点的最优移动路径，尽量让传感节点的能量消耗相同，从而平衡传感节点的能耗，提高网络生存时间。

摘要： 本发明提供的一种多移动Sink传感器网络中突发数据的传输方法，通过当前节点获取与其相邻的移动Sink传感器节点的数据信息，并判断当前节点是否为主簇簇头，若是，则生成相应的主簇集合；对所有的主簇集合进行非均匀合并，建立多个主簇区域，并选举得到若干候选副簇头；根据所述若干候选副簇头确定最优传输目标和拟传输路径；根据所述最优传输目标和拟传输路径对突发数据进行传输，不仅解决了多移动Sink移动路径规划问题，而且突发事件的突发数据在时间约束内传输更加有效可靠。

摘要： 本发明公开了一种无线传感器网络中移动sink节点的自主移动方法，属于无线传感器网络技术领域。该方法基于无线传感器网络树形路由多跳互连模型，首先以当前sink节点各一跳邻居节点为子树根，划分子树并组成子树集合，sink节点获取一定范围内各子树中每条数据传播路径中传感器节点剩余能量的最大和最小值；然后根据一定条件，生成正在死亡节点序列和sink可行移动位置序列；sink节点则在序列中选择合适的位置进行移动。序列长期保存在sink节点中，并根据下一轮节点能量情况进行更新。这样，既可以通过实时掌握一定范围内网络能量的极值，指导sink节点进行移动，逐步实现网络节点间的能量均衡；同时有效的减少大量重复查询带来的时间开销和能量开销。

摘要： 本发明公开一种基于深度强化学习算法的移动sink路径规划方法，利用深度强化学习的方法来完成移动sink的路径规划，将栅格化的网络状态映射为RGB图像输入到深度卷积神经网络中，通过训练不断更新网络参数。在实际应用过程中，只需将实际的网络状态输入到训练好的神经网络中，即可得到sink的最佳行走路径。本发明方法能够综合考虑无线传感器网络的数据时延要求及网络能耗，相比于传统的无线传感器网络，该发明能够有效均衡网络能耗，同时提高能量效率。将网络状态进行栅格化处理，降低了网络状态的复杂度。

摘要： 本发明公开了一种无线传感器网络中移动sink节点的自主移动方法，属于无线传感器网络技术领域。该方法基于无线传感器网络树形路由多跳互连模型，首先以当前sink节点各一跳邻居节点为子树根，划分子树并组成子树集合，sink节点获取一定范围内各子树中每条数据传播路径中传感器节点剩余能量的最大和最小值；然后根据一定条件，生成正在死亡节点序列和sink可行移动位置序列；sink节点则在序列中选择合适的位置进行移动。序列长期保存在sink节点中，并根据下一轮节点能量情况进行更新。这样，既可以通过实时掌握一定范围内网络能量的极值，指导sink节点进行移动，逐步实现网络节点间的能量均衡；同时有效的减少大量重复查询带来的时间开销和能量开销。