簇头

摘要： 作为无线传感器网络中典型的层次路由协议,PEGASIS协议与LEACH协议相比,在一定程度上减少了网络传输所消耗的能量,延长了网络的生命周期.但当与基站距离远的节点作为簇头时,传输数据消耗的能量较大,甚至会出现数据包从节点到簇头的传输方向与数据包从簇头到基站的传输方向互逆的情况.针对其不足,改进算法将与基站距离最近的节点优先选为簇头,由于与基站距离远的节点早期不会当选簇头,因此WSN总体能量消耗较慢,另外也可避免数据包传输方向互逆的现象,从而减少传输数据所需能量.实验结果表明,改进后的PEGASIS协议可将网络生命周期延长15.8％.

摘要： 针对传统分簇算法(LEACH)在选取簇头时,网络能耗消耗过快的问题,提出一种改进的分簇算法(U-LEACH).该算法在簇头选取阶段,新增节点与传感器网络重心的距离和节点的剩余能量两个影响因子,优化LEACH算法中簇头节点的选取函数,保证簇头选取的合理性.仿真结果表明,改进的U-LEACH算法相比于原算法减少了网络的能量消耗,延长了网络生命周期.

摘要： 低能耗始终是无线传感通信系统设计的基础性目标,为此,本文提出一种基于多跳传输策略的低能耗无线传感通信方案。首先分析无线传感通信系统能耗及传感器节点的通信原理,明确节点通信机制。其次根据通信系统簇头节点间距、中继节点间距构建无线传感通信的多跳路径,实现簇头与基站间的多跳数据传输。实验结果表明,该方法具有低能耗传输数据的优势;传输相同规模数据时,产生的平均时延增幅持续降低,数据通信较为可靠。

摘要： 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。

摘要： 为了最大化异构传感器网络的网络性能并有效地控制网络成本,提出了一种基于狼群算法的异构无线传感器网络聚类路由算法(CLWPA).首先,将异构节点的最优部署转化为求解所有公共节点到汇聚节点的距离之和的最小值的问题.然后提出了一种基于改进狼群算法的异构网络路由算法,并针对算法中路径固定的问题,引入边界程度的概念对DEEC算法进行了改进.最后,利用改进的DEEC算法改善簇头选举,以延长网络的稳定期和寿命.仿真实验结果表明:CLWPA算法有效地延长了网络的稳定期和寿命,并且能耗更加均衡.

摘要： 网络路由协议中节点距离较远,导致网络信号传输能耗较高,因此提出了基于簇头距离的网络路由协议优化.分析网络路由协议传输特性,设定随机网络节点数目,根据能量消耗大小选择最优信道距离,从而确定最优簇头数,完成簇头节点优化,得到能耗较小的簇头距离.在MATLAB仿真实验平台下设计仿真实验,对比优化前后网络路由协议前后能耗,证明了优化后协议总能耗较小.

摘要： 当前无线传感器网络应用于各个领域,是现阶段移动数据收集最实用、方便、快捷的方法,然而现阶段无线传感器网络移动数据收集存在使用时间短的问题,为此提出考虑充电需求的无线传感器网络移动数据收集方法.无线传感器网络移动数据收集方法是通过划分网络移动数据区域,确定网络移动数据节点,进而收集网络区域内的节点数据;通过实验对比无线传感器网络移动数据收集方法与传统数据收集方法的数据收集量,从而证明研究的有效性.

摘要： 本文针对无线传感器网络稳定性差、节点生存时间短的问题,提出了优化分级分簇无线传感器网络协议的思路。通过采用MATLAB软件进行仿真实验的结果显示,改进后的协议可提高网络节点生存时间,降低网络能耗,延长网络的生存周期。

摘要： 考虑到无线传感网络WSNs(Wireless Sensor Networks)的电源能量有限问题,提出基于模糊规则算法的分簇-能效-路由算法FLECR(Fuzzy Logic-based Energy-efficient Clustering Routing).FLECR路由引用"分布簇头选举"方式,并采用按需方式进行簇重构.同时,FLECR路由利用相对剩余能量、距离以及中心度三个变量,并结合模糊规则算法选举簇头.仿真结果表明,相比于低功耗自适应层次路由LEACH(Low Energy Adaptive Clustering Hierarchy),FLECR路由的网络生存时间得到大幅度提升.

摘要： 本文针对无线传感器网络LEACH路由协议簇头分布不均匀、网络拓扑和能量消耗不均衡的问题，提出基于DCHS簇头选择策略的无线传感器网络LEACH路由协议的簇头多跳算法LEACH-MUL。该算法在非簇头节点中选择一个节点作为通信簇头节点，其它簇头节点进行融合后的数据发送到该簇头节点并进行数据再次融合，最后通信簇头节点将数据融合后的结果数据发送到基站BS。LEACH-MUL算法能够有效地均衡节点能耗，提高能量利用率，延长网络寿命。

摘要： 对无线传感器网络的路由协议进行了分析研究，重点对LEACH协议进行了深入的探讨，发现LEACH协议的随机选择簇头的方案没有做到最优，因为它在选择过程中没有考虑节点剩余能量，且簇头节点在与基站通信时采用单跳通信，针对LEACH存在的不足，进行了改进，提出了EECH协议。通过NS仿真比较表明，改进的协议有效的延长了网络的生存时间，提高了网络的效率。

摘要： 针对分簇型无线传感器网络,设计了以自带c51核的CC2430芯片作为成员节点、由ATmega128和CC2420组成簇头和由ARM处理器LPC2220和CC2420组成SINK的网络节点,并嵌入了μIP协议,实现了与Internet的互连通信.该分簇型网络体系具有层次清楚、结构简单,易于管理和维护等特点.

摘要： 本发明公开了一种基于改进簇头选取权重的无人机分簇方法，所述方法包括以下步骤：S1.设计构建无人机飞行场景，所有无人机初始位置随机分布在场景范围中，并随机挑选一个方向飞行；S2.设计无人机簇头选取权重计算公式，其中包括当前无人机与目标点的相对距离因子、当前无人机与所有邻居无人机之间的公共信道占比因子和当前无人机剩余能耗因子；S3.根据无人机簇头选取权重计算公式对搜索范围内出现目标点的所有无人机进行权重计算，选取出权重较大的作为簇头无人机，并与通信范围内的其它邻居无人机建立无人机簇；S4.根据飞行情况进行无人机簇更新维护。本发明的方法确保了通信的公平和质量，并提高了无人机的数据收集效率。

摘要： 本发明公开了无线传感网络技术领域的基于六边形质心的簇头选举和动态时隙分配的簇路由方法，包括如下步骤：S1：建立网络模型；S2：建立能耗模型；S3：簇头候选节点集；S4：设置节点序值；S5：选举簇头；S6：基于可变长的时隙分配，从选举簇头和分配时隙两角度减少节点能耗。依据六边形网格，将逼近于六边形质心的节点优先选为簇头。簇头再依据节点在上一轮时间帧内的状态，分配时隙，提高时隙利用率。仿真数据表明，提出的HSDR路由平衡了能耗，拓延了网络寿命。

摘要： 本发明公开了一种应用于电力物联网的无线传感分簇路由簇头选择方法，包括步骤1，节点间相互发送测试数据包以计算节点间通信能效值，并建立邻域节点信息表；步骤2，全网选取具有最大邻域节点通信能效值之和的节点作为簇头节点；步骤3，簇头节点对邻域节点设置衰减系数后进入休眠状态，全网各节点重新计算邻域节点通信效能之和，并返回执行步骤2，直到获得预设数量的簇头节点；步骤4，各非簇头节点根据簇头信息表选择具有最高路径效能值的簇头节点作为自身簇头进行数据传输。本发明将自动选择出通信能效最高的节点作为全网簇头，并让各节点按照具有最高通信能效的路径与簇头节点间进行数据传输。

摘要： 本发明公开了大规模自组织无线通信分簇网络的生成簇头选择方法。上级簇头根据簇成员的通信质量将簇成员划分为k个类，并统计每类中簇成员的数量。上级簇头给每类簇成员赋予选择权重，根据每类簇成员的选择权重和每类簇成员的数量来计算每个类的选中概率。上级簇头按照计算出的选中概率，随机选择一个类，然后从该类中等概率选出一个簇成员作为临时子簇头。选出临时子簇头后，该临时子簇头所在类的成员数减1。重复步骤B3至B5，选出新的临时子簇头，直至当前周期内能够生成的临时子簇头数达到上限或没有簇成员可供选择。上级簇头将判断选出的临时子簇头是否能成为正式子簇头，并更新临时子簇头、正式簇头、簇成员的数量。簇头利用该信息在步骤B3中判定是否能够生成新的临时子簇头。

摘要： 本发明提供一种簇头选择方法、簇头选择系统和多跳网络。该簇头选择方法包括：各个节点将自身的能量信息发送给基站；基站根据各个节点发送的能量信息计算网络平均能量和本轮簇头选择的阈值，并将网络平均能量和阈值回传给各个节点；各个节点根据当前自身能量与网络平均能量的第一比值确定其在本轮簇头选择过程中是否进入休眠状态；未进入休眠状态的节点生成0?1之间的随机数，并判断其随机数与第一比值的比值是否小于阈值，如果是，则选择该节点为簇头节点。该簇头选择方法按照剩余能量来选择簇头节点，保证了整个网络的能量分布更加均匀；同时，采用了与节点剩余能量相关的休眠机制，能使节点的生存时间延长，从而延长了整个网络的生存时间。

摘要： 本发明公开了一种基于改进簇头选取权重的无人机分簇方法，所述方法包括以下步骤：S1.设计构建无人机飞行场景，所有无人机初始位置随机分布在场景范围中，并随机挑选一个方向飞行；S2.设计无人机簇头选取权重计算公式，其中包括当前无人机与目标点的相对距离因子、当前无人机与所有邻居无人机之间的公共信道占比因子和当前无人机剩余能耗因子；S3.根据无人机簇头选取权重计算公式对搜索范围内出现目标点的所有无人机进行权重计算，选取出权重较大的作为簇头无人机，并与通信范围内的其它邻居无人机建立无人机簇；S4.根据飞行情况进行无人机簇更新维护。本发明的方法确保了通信的公平和质量，并提高了无人机的数据收集效率。

摘要： 本发明提出了一种无线传感网络中节点能耗不均导致节点过早死亡的问题，本发明从网格划分的角度来考虑无线传感器节点的分簇和簇头选举，提出了一种能量负载均衡的基于网格划分的无线传感节点分簇及簇头选举方法，将传感器节点划分为不同网格区域进行分簇，并采用动态簇头选举机制，减少了重复数据的采集，且簇头节点通过网格的均匀分布达到簇头节点均匀分布，从而解决分簇不合理，网络节点能耗不均匀的问题。

摘要： 本发明公开了一种基于改进簇头选取权重的无人机分簇方法，所述方法包括以下步骤：S1.设计构建无人机飞行场景，所有无人机初始位置随机分布在场景范围中，并随机挑选一个方向飞行；S2.设计无人机簇头选取权重计算公式，其中包括当前无人机与目标点的相对距离因子、当前无人机与所有邻居无人机之间的公共信道占比因子和当前无人机剩余能耗因子；S3.根据无人机簇头选取权重计算公式对搜索范围内出现目标点的所有无人机进行权重计算，选取出权重较大的作为簇头无人机，并与通信范围内的其它邻居无人机建立无人机簇；S4.根据飞行情况进行无人机簇更新维护。本发明的方法确保了通信的公平和质量，并提高了无人机的数据收集效率。

摘要： 本发明基于方形最优规模双簇头无线传感器网络分簇路由方法，涉及一种降低网络能耗分簇路由方法，本方法用于方行监测区域，根据节点数量、与中继转发节点之间的距离等因素确定簇首最佳规模，在簇首选举过程中，对LEACH协议方法中的簇头选举阈值公式加以优化，结合距离、节点消耗所剩能量和节点密度条件与随机生成数比较，普通节点以能量为限制的竞争半径动态入簇，完成簇群建立后竞选副簇头，分担主簇头数据收集与融合能量消耗，并转发给簇头；簇间路由阶段，簇头以多跳与单跳方式传输数据，中转节点能量、位置选取能提高簇间数据传输的效率。通过实验分析，该方法能够促进监测区域网络的寿命，有效降低网络能量能耗。

摘要： 本发明公开了无线传感网络技术领域的基于六边形质心的簇头选举和动态时隙分配的簇路由方法，包括如下步骤：S1：建立网络模型；S2：建立能耗模型；S3：簇头候选节点集；S4：设置节点序值；S5：选举簇头；S6：基于可变长的时隙分配，从选举簇头和分配时隙两角度减少节点能耗。依据六边形网格，将逼近于六边形质心的节点优先选为簇头。簇头再依据节点在上一轮时间帧内的状态，分配时隙，提高时隙利用率。仿真数据表明，提出的HSDR路由平衡了能耗，拓延了网络寿命。