摘要：针对M2M通信中存在的能量问题,主要研究一种能耗均衡的联合分簇-休眠管理策略.为了解决LEACH分簇算法中存在的节点间能耗不均衡等问题,利用经纬线对簇头节点所处区域进行非均匀划分,以保证所有簇头节点的能耗相同.分析网络中的最优分簇数目,并提出基于失真度的节点休眠调度进一步降低能耗,综合设计了联合分簇-休眠管理策略.仿真及分析表明,所提出的策略能降低并均衡M2M通信的网络能耗,延长网络寿命.

摘要：针对水下传感器网络中节点能耗不均衡和能量有限的问题,提出一种能耗均衡与节能的自适应水下路由协议ECBES(energy consumption balanced and energy saving adaptive underwater routing protocol)。构建双区非均匀分层拓扑。基于能耗均衡因子,利用拓扑和节点剩余能量计算节点转发优先级,实现自适应转发节点选择,均衡网络能耗。与此同时,通过候选转发区域各分区域中节点参与转发数据包的比例确定次优候选转发区域,将次优候选转发区域作为初始策略,利用策略迭代思想确定最优候选转发区域,保证投递率的同时减少不同网络规模中重复数据包的转发,降低网络的整体能耗。仿真结果表明,ECBES相比VBF、ES-VBF和ALRP,在不同节点数量下,节点死亡率均最低,在保证数据包投递率的同时,能耗最少。

摘要：针对现有ZigBee网络多PAN路由算法在路由构建过程中通信开销、传输时延和能耗较大的问题,提出一种基于跨层机制的能耗均衡路由算法——ERBCD(Energy-balanced Routing algorithm Based on Cross-layer Design)。该算法采用梯度探测反馈方式构建网关至节点的下行多径路由;引入跨层机制更新邻居节点的剩余能量信息;设计包含跳数和节点剩余能量的合成路由度量标准以减轻节点负载,均衡网络节点能耗。理论分析证明了ERBCD算法的有效性。仿真结果表明与现有典型算法IP-AODV相比,ERBCD算法大大降低了网络通信开销和数据分组平均能耗,并延长了网络生存期延。

摘要：无线传感器网络(wireless sensor network, WSN)中通常节点能量受限,节点间能耗不均衡会导致网络生命周期缩短.针对该问题,综合考虑节点的能量效率和能耗均衡,通过引入阿特金森指数设计了一种改进优化的综合效用函数;基于此,建立了一种能耗均衡的拓扑博弈模型,并证明了该拓扑博弈模型是序数势博弈且存在帕累托最优;提出了一种能耗均衡的WSN分布式拓扑博弈算法(DTCG).通过仿真实验及对比分析表明,相较于其它基于博弈理论的拓扑控制算法, DTCG算法能在保证网络连通性和鲁棒性的前提下,降低节点发射功率,拥有更好的能量均衡性和能量效率,可以有效延长网络生命周期.

摘要：以无线传感器网络中的LEACH和HEED分簇算法为背景,提出一种基于能耗均衡的自适应网络分簇算法EBACA。算法的主要特点是传感器节点根据自身状态信息自主竞争簇头,簇头选择标准考虑了随机概率与节点剩余能量结合,并引入了节点能量预测和能量阈值;为均衡各个节点的能耗,通过重新规划时间片来调节节点的工作频率;为减少簇头的能量开销,簇头之间通过多跳方式将各个簇内收集到的数据发送给特定簇首节点,并由此簇首节点将整个网络收集的数据发送给基站。设计的目标是均衡网络能耗,进而最大化网络寿命。分析和仿真结果表明,相对于几种重要的分簇算法,如LEACH和HEED,EBACA在平衡节点能量消耗和延长网络寿命方面具有更优越的性能。

摘要：针对大规模能量获取无线传感器网络能耗不均衡产生能量空洞现象,进而造成能源利用效率较低的问题,提出一种基于改进GSA的能耗均衡多跳分簇路由算法(VPMCR).通过合理的区域划分策略,控制网络各个区域簇头节点的数量,以均衡簇头节点能耗.通过最小化簇间数据传输总消耗得到最优的网络单元数.针对GSA算法收敛速度慢和容易陷入局部极值的问题,提出改进策略,利用改进GSA算法给出一种能耗均衡簇间路由方法,将能耗均衡性、能量状态等多种条件纳入适应度函数设计中,提高了路由阶段能耗均衡性.通过仿真验证,算法在平衡能量消耗、提升网络吞吐量方面的性能优于PHC、AEHAC和NEEC算法.

摘要：传输环境的异构特性使得无线传感器网络某些节点电源过早耗尽,为解决无线传感器网络中的多个节点间的能耗均衡问题,考虑到了节点能耗异构性,通过设计效用函数并设置系统参数,并建立起基于任务调度的完全信息静态博弈模型,获取每个节点的最优发送概率。通过在异构的环境中的大量仿真测试,结果表明:与传统的两种算法相比较,博弈算法被证明能有效地均衡网络节点的能耗,并延长网络的工作寿命。

摘要：为改善无线传感网中节点能耗不均衡导致网络过早丧失监测感知功能的状况,节省网络后期二次甚至多次布设的成本代价,降低在偏远、危险等区域进行重复部署的风险性,提出一种基于节点能耗均衡性延长网络生存时间的改进策略。分别从网络生存时间、节点均衡值以及网络中死亡节点数量变化情况多个方面进行仿真结果获取,分别与已有的两种方法进行相同环境参数下的效果对比。理论分析与仿真验证结果表明,该策略优化了节点的能耗均衡性能,延长了网络的生存时间,实用性较强。

摘要：针对无线传感器网络中能耗不均衡、生命周期短的问题,提出WSN中能耗均衡的非均匀分簇路由算法。通过改进的K均值算法进行非均匀分簇,引入双簇首减轻簇首通信压力;利用基尼系数衡量簇内节点的能耗均衡性,以动态权值调整影响副簇首竞选的因素;簇间采用单跳和多跳相结合的传输方式,将剩余能量、传输距离、转发次数和节点数作为中继节点选择的依据,均衡簇间传输能耗。仿真结果表明,相比LEACH和EBRAA算法,提出算法能有效均衡节点能耗,延长生命周期和提高吞吐量。

摘要：现有的能量获取无线传感器网络分簇路由协议集中研究簇头选取和集群构建,对簇间路由的研究较少。簇间路由多采用最少跳数或最小化簇间传输能耗作为策略,没有综合考虑数据传输能耗、节点分布、节点的能量状态和能量收集。协议无法有效均衡节点的能耗,基站附近的网络容易出现能量空洞问题。针对网络出现的上述问题,提出了一种基于太阳能获能的能耗均衡多跳分簇路由协议。协议通过合理的区域划分设置每个单元的集群数量,实现网络非均匀分簇,均衡了不同单元中簇头节点的能耗;在簇头选取阶段,节点根据自身能量分布和邻居分布计算簇头权重,轮流当选簇头,有效平衡簇内节点的能耗;最后协议基于PSO算法设计路由策略,提高簇间传输数据的能耗效率,保证传输路径上的节点能耗均衡。通过仿真分析,本协议可以长时间维持网络的稳定周期,均衡节点能耗的性能相比其他协议有明显的优势,并且具有更高的网络吞吐量。