The Impact of Mobility Model in the Optimal placement of Sensor Nodes in Wireless Body Sensor Network
功耗和能量消耗是身体传感器网络(BSN)中的一个基本问题,因为节点必须在一段时间内正确和自主地运行,而无需更换电池或更换电池。这是因为BSN中的传感器要么植入体内,要么位于非常靠近身体的位置。因此,更换电池的持续时间至关重要。大多数现有的研究建议开发一个更好的电池单元或开发一个能量感知路由协议,以解决能量消耗在WBSN。但事实并非如此,因为WBSN中的大部分能量消耗是由于路由和传感器节点放置中的移动性而发生的。因此,改进电池单元可能无法解决WBSN中的能量消耗。
2018-01-04 cs.NI
Impacts of structural factors on energy consumption in cluster-based wireless sensor networks: a comprehensive analysis
有限的能量是无线传感器网络研究的主要驱动因素。聚类通过减少网络上传输的数据流量来解决这个能源短缺问题,因此文献中提出了几种聚类方法。研究人员提出了他们的方法,使严重的假设,如始终定位在拓扑结构的一侧的单一汇或使集群附近的汇较小的大小。然而,据我们所知,有没有全面的研究,调查各种结构的替代方案对无线传感器网络的能量消耗的影响。在本文中,我们深入分析了各种结构的方法,如集群的大小,在拓扑结构中的层数,节点密度,位置和数量的汇的影响。提供了广泛的模拟结果。结果表明,最佳性能约
2015-12-11 cs.NI
Intelligent Routing to Enhance Energy Consumption in Wireless Sensor Network: A survey
如今,网络和互联网应用在数字世界中获得了实质性的重要性,因为它为健康和社区服务提供了巨大的影响。其中最重要的服务是为患者提供的智能设备和重要因素测量设备,无论是在医院还是在医院外。此外,在各种关键环境中收集医疗数据或温度和湿度测量的传感器。在这种困难的环境中可以使用的适当类型的网络是无线传感器网络,用于感测和处理数据。此外,无线传感器网络已被用于物联网和智能城市的环境中的一般服务和健康领域。所有这些原因使得研究人员关注无线传感器网络并解决它们面临的挑战。此类网络面临的最重要挑战是能源消耗和增加电池寿命。本文讨论了无线传感器网络中用于能量节约的方法,如数据精简技术、最短路径选择和用于智能路由和能量节约的人工智能算法。此外,我们还介绍了研究人员提出的标准算法之间的比较,使清晰的图像的能量消耗问题,并提出了一些有效的解决方案,在无线传感器网络领域。
2021-01-04 cs.NI
Efficient Even Distribution of Power Consumption in Wireless Sensor Networks
无线传感器节点的局限性之一是其固有的有限的能量资源。除了使传感器节点的寿命最大化之外,优选的是将耗散的能量分布在整个无线传感器网络中,以便使维护最小化并且使整体系统性能最大化。我们研究了一种新的路由算法,使用扩散,以实现相对均匀的功耗在整个无线传感器网络作出良好的本地决策。我们利用对等网络的概念,其中系统完全分散,网络中的所有节点都是平等的对等体。我们的算法利用节点的负载,功率水平,和空间信息,以使最佳的路由决策。根据我们的初步实验结果,我们提出的算法表现良好,根据其目标。
2004-11-12 cs.NI
Energy Consumption Of Visual Sensor Networks: Impact Of Spatio-Temporal Coverage
无线视觉传感器网络(VSN)预计将在最近建立的无冲突介质访问控制(MAC)协议(诸如IEEE 802.15.4e-2012 MAC)下的未来IEEE 802.15.4个域网(PAN)中发挥主要作用。在这样的环境中,VSN能耗受部署的相机传感器的数量(空间覆盖)以及每个节点处理和传输数据所捕获的视频帧的数量(时间覆盖)的影响。在本文中,我们探讨这方面的均匀形成的VSN,即,包括经由平衡的簇树拓扑连接到收集节点的相同的无线视觉传感器节点的网络,其中每个节点在处理在每个网络激活间隔内捕获的视频帧之后产生独立的相同分布的比特流大小。我们推导出分析结果的能量最优的时空覆盖参数的VSN下先验已知的边界的帧处理每个传感器和节点的数量部署在每一层的VSN。我们的研究结果是参数的概率密度函数,其特征在于每个节点产生的比特流大小和系统的能量消耗率的兴趣。实验结果表明,我们的分析结果总是在7%的能源消耗测量范围广泛的设置。此外,通过多媒体子系统获得的结果表明,所提出的框架得到的最佳时空设置允许大幅减少能源消耗相比,自组织设置。因此,我们的分析建模是有用的早期研究可能的VSN部署在无冲突的MAC协议之前,昂贵和耗时的实验在该领域。
2014-11-11 cs.NI
Energy Aware Node Selection for Cluster-based Data Accuracy Estimation in Wireless Sensor Networks
本文的主要目标是减少传感器节点的数量,通过估计数据的准确性和能量消耗之间的权衡选择节点的概率方法在分布式网络中。设计程序/方法:由于传感器节点的高密度部署,在空间域中的传感器节点之间观察到的数据高度相关。这些传感器节点之间的数据高度相关,形成非重叠的分布式集群。我们为每个分布式集群开发了一个概率模型,以执行网络中的数据准确性和能耗模型。最后,我们找到一个折衷的数据精度和能源消耗模型,以选择一个最佳的传感器节点数量在每个分布式集群。我们还比较了网络中每个分布式集群的数据精度估计模型与信息精度模型的性能。实际应用:物理环境中的温度测量和农业领域中的水分测量。创意/新颖的想法:基于数据准确性和能量消耗权衡的分簇分布式网络中概率方法的最优节点选择。
2011-11-18 cs.NI
Minimizing Energy Consumption for Cooperative Network and Diversity Coded Sensor Networks
在本文中,我们提出了一种方法,以尽量减少多跳无线分组网络的能量消耗,同时达到所需的可靠性水平。我们考虑使用协同网络编码(CNC)的网络,这是协同通信和网络编码的协同组合。我们的方法是优化和平衡使用的前向错误控制,错误检测,并在这些网络的数据包级别的重传。此外,我们引入了协同分集编码(CDC),这是一种新的手段来编码的信息包,其目的是最大限度地减少能源消耗的编码操作。在目的地成功接收的概率和目的地正确接收的信息分组的预期数量方面,CDC的性能与CNC相似。然而,CDC在源节点处需要较少的能量,因为其实现简单。实现最小的能耗,并具有所需的可靠性水平,对于许多无线传感器和体域网的最佳功能至关重要。对于典型应用,优化的CDC或CNC网络与基准CNC方案相比可实现>= 25%的节能。
2014-06-03 cs.NI
A study on Modeling of Dependency between Configuration Parameters and Overall Energy Consumption in Wireless Sensor Network (WSN)
在本文中,我们研究了一种新的方法来建模的整体能量消耗(EC)在无线传感器网络(WSN)。首先,我们提取的无线传感器网络的EC涉及的参数。配置参数和一个特定的应用程序的平均剩余能量之间的依赖关系进行了研究。我们的方法有三个关键步骤:剖析,参数减少,建模。在剖析中,传感器网络模拟器用不同的配置参数值重新运行800次,以便剖析节点中的平均剩余能量。在参数约简中,三个统计分析(p值,线性和非线性相关性)被应用到剖面实验的结果,以分离对WSN剩余能量的有效参数。最后,线性回归被用来建立所选择的有效参数与剩余能量之间的关系。在不同的有效参数值下运行200次仿真器的评估结果表明,该模型可以预测无线传感器网络中节点的剩余能量,平均误差小于13%。
2011-12-25 cs.NI
Electrical Energy Consumption Control in Buildings Using Wireless Sensor Networks
在过去的十年中,由于人口和经济的持续增长,以及电子和消费电器的激增,住宅和商业建筑的能源消耗在全球范围内急剧增加。除了经济影响外,这在碳排放方面对环境产生了巨大的影响。绿色和智能建筑战略将发挥关键作用,以减少这一足迹,并最大限度地提高经济和环境绩效。这些战略可以在任何阶段融入建筑物,从设计和施工到维护和翻新。使用现代信息和通信技术(ICT),特别是物联网解决方案,进行建筑控制是未来有前途的战略之一。该项目的目的是探索这一领域,并作为开发基于无线传感器网络的办公室监控和能源管理解决方案的第一步。一个原型已经作为概念验证的目标,其中传感器监测CERSIT办公室的物理参数(人的存在,环境光等),并相应地驱动照明、空调等。本报告是该项目中开发的不同部件的简短总结。
2018-11-11 cs.NI
LMEEC: Layered Multi-Hop Energy Efficient Cluster-based Routing Protocol for Wireless Sensor Networks
在本文中,我们提出了LMEEC,一个基于簇的无线传感器网络路由协议,具有低能耗。我们的协议是基于一个战略,旨在提供一个更合理的利用选定的节点(簇头)的能源。仿真结果表明,LMEEC在降低能量消耗,并在延长网络的生命周期,与LEACH相比的有效性。
2012-01-17 cs.NI
Designing secure clustering protocol with the approach of reducing energy consumption in wireless sensor networks
近年来,无线传感器网络及其应用成为众多研究者关注的焦点。为了在这些网络中获得可扩展性潜力,大多数节点被分类为称为集群的不同组,并且被选择为集群头或聚合节点的节点提供从其他集群节点收集数据汇集和聚合并将其发送到网络的其余部分的操作。聚类和数据聚合增加了网络的可扩展性,使网络的有限资源得到充分利用。然而,这些机制也造成了网络中的一些漏洞,例如在分簇网络中,簇头节点被认为是攻击者所期望的和有吸引力的目标,因为无论是通过物理攻击和节点捕获还是通过其他攻击来获得它们的信息,攻击者都可以获得相应簇的全部信息。在这项研究中,安全分簇的节点被认为是减少节点的能量消耗的方法,并提出了一种协议,除了满足先进的安全需求的无线传感器网络的能量消耗量减少的节点。由于网络分簇的存在,在这样的网络中存在可扩展性潜力,并且根据簇头节点的频繁变化在簇中执行负载分配,并最终增加网络寿命。
2013-08-15 cs.NI
Wireless Sensor Networks based on TSCH/TDMA with Power Consumption and Latency Constraints
本文提出PRIL-ML,通过扩展PRIL-M机制,在略微增加功耗的前提下显著降低TSCH/TDMA无线传感器网络的延迟,并给出近似方程分析其改进效果。
2024-11-19 cs.NI
An Energy Driven Architecture for Wireless Sensor Networks
大多数无线传感器网络都是在非常有限的能量源(电池)下运行的,因此它们在实际应用中的实用性受到了严重的限制。具有挑战性的问题是如何优化其能量的使用或收获其自身的能量,以延长其寿命,用于更广泛的应用类别。解决这些重要问题需要一个强大的架构,考虑到功能成分的能源消耗水平及其相互依赖性。如果没有这样的架构,将很难制定和优化无线传感器网络的整体能耗。与目前大多数研究集中在单一的能量成分的无线传感器网络独立于其他成分,本文提出了一种新的体系结构,能源驱动架构(EDA),并指出了一种新的方法,以最小化的总能源消耗的无线传感器网络
2012-06-10 cs.NI
Fear: A Fuzzy-based Energy-aware Routing Protocol for Wireless Sensor Networks
许多能量感知路由协议已经被提出用于无线传感器网络。他们中的大多数人只是节能者,并不关心能量平衡。能量节省器协议试图降低网络整体的能量消耗;然而能量管理器协议平衡网络中的能量消耗以避免网络分割。这意味着节能协议不一定是能量平衡的,反之亦然。然而,无线传感器网络的生命周期是严格依赖于能量消耗,因此,能量管理是一个必须考虑的任务。本文提出了一种能量感知路由协议FEAR,它考虑了能量平衡和节能。通过模糊集的概念,在能量平衡和节能之间找到了一个公平的权衡。利用Glomosim仿真器对FEAR路由协议进行了仿真和评估。
2011-08-13 cs.NI
Hierarchical Low Power Consumption Technique with Location Information for Sensor Networks
在由电池供电的传感器节点组成的无线传感器网络中,如何节省节点的功耗是一个主要问题。解决这个问题的通常方法是只激活必要的节点(例如,组成骨干网的那些节点),并使其它节点休眠。使用位置信息的一种这样的算法是GAF(地理自适应保真度),并且GAF被增强为HGAF(分层地理自适应保真度)。在本文中,我们表明,我们可以进一步提高HGAF的能量效率,通过修改的方式划分传感器领域。我们还提供了一个理论界对这个问题。
2013-12-10 cs.DC cs.NI
Adaptive Distributed Hierarchical Sensing Algorithm for Reduction of Wireless Sensor Network Cluster-Heads Energy Consumption
能量效率是传感器网络的一个重要性能指标,直接决定着网络的生命周期。因此,无线传感器网络的一个关键因素是提高整体能源效率,延长网络的生命周期。虽然已经提出了许多算法来优化能量因子,但能量效率仍然是无线传感器网络的主要问题之一,特别是当需要对具有不同类型负载的区域进行采样时。与其他节能方案的分层采样,我们的假设是,它是可以实现的,在延长网络寿命方面,自适应地重新修改CH的感测速率(特别是处理和传输阶段)在一些特定的区域,触发显着低于其他地区。为了做到这一点,我们介绍了自适应分布式分层传感(ADHS)算法。该算法采用了一个均匀的传感器网络在一个分布式的方式和改变的采样率的CH的基础上的方差的采样数据,而不会损害显着的准确性感测区域。
2017-07-24 cs.NI
LMEEC: Layered Multi-Hop Energy Efficient Cluster-based Routing Protocol for Wireless Sensor Networks
在本文中,我们提出了LMEEC,一个基于簇的无线传感器网络路由协议,具有低能耗。我们的协议是基于一个战略,旨在提供一个更合理的利用选定的节点(簇头)的能源。仿真结果表明,LMEEC在降低能量消耗,并在延长网络的生命周期,与LEACH相比的有效性。
2012-04-10 cs.NI
An Energy Efficient Decoding Scheme for Wireless Body Area Sensor Networks
延长网络的生命周期是无线体域网面临的主要挑战之一。传统的研究工作集中在最小化发射功率,然而,在短距离通信的情况下,解码的消耗功率显着大于发射功率。本文研究了通过降低解码功耗来最小化总功耗的方法。为了获得理想的出错率,我们介绍了低密度奇偶检验码(LDPC)的迭代消息传递算法的基础上的一些基本结果。为了降低解码器的能量消耗,考虑了基于LDPC码的传感器间编码通信。此外,我们评估了LDPC码在不同码率下的性能,并引入了自适应迭代解码(AID),通过利用阈值的迭代次数为一定的BER(0.0004)。在迭代LDPC译码中,网络总能耗降低了20%~ 25%。
2013-09-17 cs.NI
An Optimize-Aware Target Tracking Method with Combine MAC layer and Active Nodes in Wireless Sensor Networks
无线传感器网络是由具有特定目标的不同大小的节点组成的网络。跟踪应用在无线传感器网络中非常重要。本研究提出了一种方法,以减少在无线传感器网络的能量消耗,考虑目标跟踪。提出了一种基于MAC层的预测方法,该方法利用MAC层的媒体访问控制机制,使少数节点处于活动状态跟踪目标,而其余节点则处于休眠状态。通过减少参与目标跟踪的节点数量和仅激活有限数量的必要节点来减少能量消耗。实验结果表明,该算法在不同通信距离下的能量消耗、节点数对能量消耗的影响、通信距离下参与跟踪的节点数以及目标丢失等情况下,都具有比同类算法更好的性能。这意味着所提出的方法更优越,更有效。当目标进入模拟区域时,网络节点通过所提出的方法(这是最优方法)识别目标节点,并在目标节点位于模拟区域内时对其进行跟踪。性能标准,包括能源,其他节点,和吞吐量在模拟中使用。实验结果表明,该方法具有最优性能,降低了网络跟踪过程中的能量消耗。仿真结果表明,与已有方法相比,该方法在提高目标跟踪精度的同时,在可接受的范围内降低了能量消耗。关键词:主动节点,MAC层,能量效率,目标跟踪,无线传感器网络,目标跟踪。
2020-04-21 cs.NI
Performance Advancement of Wireless Sensor Networks using Low Power Techniques and Efficient Placement of Nodes
在本文中,我们提出了无线传感器网络的优化技术。我们的主要目标是最小化功耗和延迟。我们解决的问题,最大限度地减少能源消耗的无线传感器网络,包括硬件。采用ZigBee协议设计无线传感器网络的节点,实现了极低的功耗率。此外,我们建议使用IRS协议在无线传感器网络中的ZigBee技术发现信息,从不知道的位置,并实现能源效率和牺牲延迟。我们的主要思想是支持无线传感器网络的ZigBee技术和IRS协议。此外,我们解决的问题,有效的节点放置在无线传感器网络的拥塞控制。因此,我们评估的性能,具体的路由和拥塞控制算法时,无线传感器节点部署在不同的网络布局。为了证明所使用的算法的强度,我们在C#中的模拟证明,与现有的低功耗和节点放置技术相比,ZigBee-IRS- ESRT-Flooding方法将功耗从10%降低到19%。
2014-07-01 cs.NI
Energy Consumption Rate based Stable Election Protocol (ECRSEP) for WSNs
近几年来,无线传感器网络(WSNs)在边境安全、灾难管理和医疗等领域的应用越来越受到人们的关注。因此,大量的传感器节点部署在这样的应用,可以自主工作。由于无线传感器网络中的电池功率较小,因此电池功率的有效利用是一个重要因素。分簇是一种有效的技术,可以通过减少能量消耗来延长传感器网络的生命周期。在本文中,我们提出了一个新的协议:基于能耗率的稳定选举协议(ECRSEP)。我们的CH选择方案是基于每个节点的加权选举概率根据每个节点的能量消耗率(ECR)。我们将我们提出的协议与低能耗自适应聚类层次(LEACH),分布式节能聚类(DEEC),稳定选举协议(SEP)和增强型SEP(ESEP)的结果进行比较。我们的仿真结果表明,我们提出的协议,ECRSEP优于所有这些协议的网络稳定性和网络寿命。
2013-03-21 cs.NI
Energy Efficient Clustering using Jumper Firefly Algorithm in Wireless Sensor Networks
无线传感器网络(WSN)是一种重要的、非常有趣的技术,它由小型电池供电的传感器节点组成,具有有限的能量资源。传感器节点一旦被部署,用户就无法访问。每次更换电池是不可能的。因此,为了提高网络的寿命,需要通过降低所有传感器节点的能量消耗并平衡每个节点的能量消耗来最大化网络的能量效率。早些时候已经提出了几个协议,以提高网络的生命周期,使用优化算法。Firefly是一种元启发式方法。本文采用Firefly和Jumper Firefly算法对无线传感器网络进行能量有效分簇仿真。定义了一个新的代价函数,以最小化簇内距离来优化网络的能量消耗。与现有的协议LEACH(低能量自适应聚类层次)的性能进行比较。
2014-05-08 cs.NI
A Survey on Mobile Data Gathering in Wireless Sensor Networks - Bounded Relay
大多数无线传感器网络由静态传感器组成,可以部署在广泛的环境中进行监测应用。传感器节点在将数据从源节点传输到静态宿节点的过程中,能量消耗量很大。一些无线传感器网络的体系结构已被提出基于移动元素。存在大量的方法来解决上述问题。发现了两种方法,即单跳数据收集问题(SHDGP)和移动数据收集,这是用来增加网络的生命周期。单跳数据收集问题用于实现均匀的能量消耗。移动数据收集算法用于寻找传感器网络中的最小点集,作为移动网络的数据收集点。即使经过几十年的研究,仍然存在一些未解决的问题,如非均匀的能耗,延迟增加,需要解决。
2014-02-06 cs.NI
AID: An Energy Efficient Decoding Scheme for LDPC Codes in Wireless Body Area Sensor Networks
延长网络的生命周期是无线体域网面临的主要挑战之一。传统的研究工作集中在最小化发射功率,然而,在短距离通信的情况下,解码的消耗功率显着大于发射功率。本文研究了通过降低解码功耗来最小化总功耗的方法。为了获得理想的出错率,我们介绍了低密度奇偶检验码(LDPC)的迭代消息传递算法的基础上的一些基本结果。为了降低解码器的能量消耗,考虑了基于LDPC码的传感器间编码通信。此外,我们评估了LDPC码在不同码率下的性能,并引入了自适应迭代译码(AID),利用阈值的迭代次数为一定的BER。在迭代LDPC译码中,网络总能耗降低了20%~ 25%。
2013-09-03 cs.NI
Topology Control for Energy-Efficient Localization in Mobile Underwater Sensor Networks using Stackelberg Game
移动水下传感器网络(UWSNs)具有通信带宽低、传播延迟大、部署稀疏等特点,这对传感器节点的成功定位提出了挑战。此外,UWSNs中的传感器节点通常由电池供电,其更换引入了高成本和复杂性。因此,在UWSNs的关键问题是,使每个传感器节点找到足够的锚节点,以定位自己,以最小的能量成本。本文提出了一种节能定位算法(EELA)来分析传感器节点和锚节点之间的分散交互。一个单领导者-多追随者Stackelberg游戏被用来制定传感器节点和锚节点的拓扑控制问题,通过利用它们的可用通信机会。在这个游戏中,传感器节点作为一个领导者,考虑到因素,如“两跳”锚节点和能量消耗,而锚节点作为多个追随者,考虑他们的能力,本地化传感器节点和他们的能量消耗。我们证明了两个球员选择最佳对策,并达到社会最优的Stackelberg纳什均衡。仿真结果表明,所提出的EELA算法显著提高了UWSNs的定位性能,特别是降低了传感器节点的能量消耗。与基线方案相比,EELA中每个节点的能量消耗降低约48%,同时在合理的误差和延迟下提供理想的定位覆盖。
2018-05-31 cs.NI
Optimize Energy Consumption of Wireless Sensor Networks by using modified Ant Colony Optimization ACO
本文提出一种改进蚁群优化的WSN路由协议,通过在概率方程中引入节点间距离倒数、信息素和剩余能量,并迭代调参,以降低平均能耗并提升网络性能。
2024-02-19 cs.NI
A Survey on Delay-Aware Network Structure for Wireless Sensor Networks with Consecutive Data Collection Processes
无线传感器网络(WSN)由空间分布的自主传感器组成,以监测物理或环境条件,如温度,声音,压力等。在传感应用中,数据包从传感器节点流向基站。在数据汇集过程中,使用自自底向上的的方法。在自自底向上的的方法中,所有节点将其感测到的数据分组直接发送到基站。在这种方法将导致增加延迟,这将导致更高的能源消耗。为了降低传感器节点的能量消耗,分簇算法和低能量自适应分簇层次(LEACH)被使用。在无线传感器信息系统中,正在使用传感器信息系统中的功率高效收集(PEGASIS)。无线传感器网络中存在着诸如时延、网络生命周期、能量耗散等问题需要解决。
2014-02-06 cs.NI
Maximum Lifetime Convergecast Tree in Wireless Sensor Networks
研究了无线传感器网络中周期性汇聚广播应用的最大生存期数据汇集树构建问题。我们通过实验观察到,如果两个节点发送相同数量的数据包,即使发送的数据包的有效载荷长度不同,节点的能量消耗量也大致相同。这是因为分组传输期间的主要能量消耗来自无线电启动和介质访问控制开销。我们制定的生命周期最大化问题捕获的能量消耗,由于消息传输/接收的数据包发送/接收的数量方面,与以前的作品,考虑发送/接收的数据单元(由节点生成的传感器数据量)的数量。无线电的可变发射功率水平和占传感器的能量消耗是其他因素,使我们的问题制定不同于那些在以前的工作。我们证明了该问题是NP完全的,并提出了一种算法来解决该问题,在一个由20个传感器节点组成的实际测试床上,以Jain的公平性指标为度量,对该算法的性能进行了实验评估,并与广泛使用的最短路径树(SPT)和随机数据汇集树(RDCT)算法进行了比较。实验结果表明,与SPT和RDCT算法相比,该算法下不同节点的能耗更加均衡。此外,该算法在大型网络中的性能进行了研究,通过仿真,并与最先进的RaSMaLai算法,SPT,最小生成树,RDCT的数据汇集计划。我们的模拟表明,该算法提供了一个显着更高的网络寿命相比,所有其他考虑的数据汇集方法。
2020-06-09 cs.NI
CBHRP: A Cluster Based Routing Protocol for Wireless Sensor Network
提出了一种新的两层分层路由协议--基于簇的分层路由协议(CBHRP)。它是LEACH路由协议的扩展。我们引入了基于簇的路由的簇头集的思想,其中部署的传感器形成多个簇来收集来自目标场的信息。在轮换的基础上,头戴式耳机成员从邻居节点接收数据,并将聚合结果发送到距离基站。该协议显著降低了传感器网络的能量消耗,延长了传感器网络的生存时间.它被发现CBHRP执行更好地比其他公认的层次路由协议,如LEACH在能源消耗和时间要求。
2012-07-17 cs.NI
A node deployment model with variable transmission distance for wireless sensor networks
网络节点的部署对保证无线传感器网络的正常运行至关重要,并影响到网络的连通性、覆盖范围、生命周期和成本等多个性能指标。针对在满足网络需求的同时最小化网络成本的问题,提出了一种基于电晕的可变传输距离传感器部署方法。在分析节点能耗和网络代价的基础上,给出了以单位面积代价最小为目标的优化模型。通过求解该模型,得到了传感器的传输距离和初始能量。对优化模型进行了改进,保证了同一电晕内节点的能耗均衡。基于这些参数,给出了网络节点部署的流程。通过这种方法部署网络将大大降低网络成本。
2020-09-07 cs.NI
Adaptive Framework for Data Distribution in Wireless Sensor Networks
近年来,无线传感器网络在各种应用中发挥着感知、收集和传播信息的关键作用。与WSN相关的一个重要特征是开发有效的数据分发和路由方案,以确保更好的服务质量(QoS),从而降低功耗和端到端数据传递时间。在这项工作中,我们提出了一个自适应的框架来传输数据包从一个源到汇在无线传感器网络跨多个路径与战略分布的数据包,以尽量减少功耗以及端到端的数据传输时间。
2012-04-13 cs.NI
Energy-Efficiency Routing algorithms in Wireless Sensor Networks: a Survey
无线传感器网络(Wireless Sensor Network,WSN)是由能量水平较低的微小节点组成的网络,已成为现代通信基础设施的重要组成部分,在工业界和学术界都具有重要意义。能量在无线传感器网络中至关重要,因此研究界对无线传感器网络的设计都是基于能量效率的,而节点能量消耗是提高无线传感器网络寿命的一个巨大挑战。由于恶劣的环境,对消耗的电池充电或更换可能是昂贵的,甚至是不可能的。为了降低网络能耗、提高网络性能、延长网络生命周期,本文介绍了多种节能方法。
2020-02-18 cs.NI
Energy Harvesting-Aided Spectrum Sensing and Data Transmission in Heterogeneous Cognitive Radio Sensor Network
在无线传感器网络中结合认知无线电(CR)和能量收集(EH)能力使得能够实现频谱和能量高效的异构认知无线电传感器网络(HCRSN)。HCRSN的新网络模式由EH启用的频谱传感器和电池供电的数据传感器组成。频谱传感器可以协作地扫描许可频谱中的可用信道,而数据传感器则监视感兴趣的区域,并通过这些信道将感测到的数据传输到接收器。在这项工作中,我们提出了一个资源分配解决方案的HCRSN实现频谱传感器的可持续性和节省能源的数据传感器。所提出的解决方案是通过两个算法,在串联操作,频谱传感器调度算法和数据传感器资源分配算法。频谱传感器调度算法将信道分配给频谱传感器,使得信道的平均检测到的可用时间最大化,同时考虑EH动态并且保护PU传输。数据传感器资源分配算法分配传输时间、功率和信道,使得数据传感器的能量消耗最小化。大量的仿真结果表明,数据传感器的能量消耗可以显着降低,同时保持频谱传感器的可持续性。
2016-04-06 cs.NI
In-network Aggregation using Efficient Routing Techniques for Event Driven Sensor Network
用于农业、天气等应用的传感器,监测物理参数,如土壤湿度,温度,湿度,将不得不维持他们的电池电源长时间间隔。为了实现这一点,需要注意有助于减少电池功耗的参数。影响能量消耗的因素之一是发射和接收功率。可以通过避免不必要的发送和接收来减少这种能量消耗。高效的路由技术和尽可能结合聚合可以节省大量的能量。聚合减少了相对值的重复传输,并且还减少了基站处的大量计算。在本文中,聚集直接传输的好处,在节省能源消耗量进行了讨论。路由技术,协助聚合被纳入。在网络的区域周围感测数据的平均值的传输、整个网络中的最小值、当存在低电池时事件的触发等方面被吸收。
2014-02-10 cs.NI
Distance Aware Relaying Energy-efficient: DARE to Monitor Patients in Multi-hop Body Area Sensor Networks
近年来,无线体域传感器网络的应用受到了广泛的关注。WEBSYS在获得实时的精确数据和降低能耗水平方面发挥着重要作用。它由微型,重量轻和能量受限的传感器组成,放置在人体内/人体上,以监测身体器官中的任何模糊性并测量各种生物医学参数。在这项研究中,一个名为距离感知中继节能(DARE)协议,以监测病人在多跳体域传感器网络(BASNs)。该协议通过调查病房的医院,包括八个病人,在不同的拓扑结构下,通过定位在不同的位置或使其静态或移动的水槽。每个病人身上都有七个传感器,测量心电图(ECG)、脉搏率、心率、体温水平、血糖水平、毒素水平和运动的不同参数。为了降低能耗,这些传感器通过贴在每个患者胸部的身上继电器与水槽通信。与身体传感器相比,身体中继器拥有更高的能量资源,因为它们执行数据的聚合和中继到汇聚节点。与BAN的另一种协议M-ATTEMPT进行了比较。仿真结果表明,相对于M-ATTEMPT协议,该协议延长了网络生存时间,有效降低了网络能耗。
2013-07-26 cs.NI
A comparative study of clusterhead selection algorithms in wireless sensor networks
在无线传感器网络中,传感器节点的生存时间是最关键的参数。LEACH协议允许传感器节点之间的簇头角色轮换,试图将能量消耗分配到网络中的所有节点上。这种旋转的簇头的选择极大地影响了网络的能量效率。研究了不同的通信协议和算法以找到降低功耗的方法。本文简要回顾了目前提出的簇首选择策略,提出了一种全局性的观点。通过比较不同轮簇首选择的代价、传输方式以及簇的形成、簇首分配和簇的创建等影响,表明需要采用组合策略来获得更好的结果。
2012-05-08 cs.NI
A Heuristic for Maximizing the Lifetime of Data Aggregation in Wireless Sensor Networks
近年来,许多研究人员研究了在无线传感器网络中有效地收集数据,以最大限度地减少总能量消耗时,固定数量的数据被允许聚集到一个数据包。然而,最小化总能耗并不意味着网络寿命最大化。在本文中,我们研究的问题,调度数据聚合树工作在不同的时间段,以最大限度地提高网络的生命周期时,一个固定数量的数据被允许聚合到一个数据包。此外,我们提出了一个启发式的平衡数据聚合树中的节点的生命周期,使网络的生命周期最大化。仿真结果表明,该启发式算法具有良好的性能。
2019-09-23 cs.NI
Application Independent Energy Efficient Data Aggregation in Wireless Sensor Networks
无线传感器网络是由小型、低成本传感器组成的密集网络,它收集和传播环境数据,从而有助于以更高的精度从远程位置监测和控制物理环境。主要的挑战是在节点之间的通信过程中实现能量效率。本文的目的是提出一种解决方案,调度节点的活动,以减少能源消耗。我们提出了一个分散的生命周期最大化树集群内的建设。我们的目标是在最小化能量消耗的情况下最小化传输距离。传感器网络被分布到集群的基础上的节点的紧密接近。节点之间的数据传输是用TDMA/ FDMA的混合技术来完成的,这导致了带宽的有效利用和吞吐量的最大化。
2012-04-12 cs.NI
Geometry-covering Jammer Localization based on Distance Comprehension in Wireless Sensor Networks
干扰攻击会对无线传感器网络造成严重的破坏。一旦发生干扰攻击,最紧迫的工作就是获取干扰机的位置信息。然后可以设计消除干扰影响的安全措施。本文采用几何覆盖法进行干扰机定位,以达到低能耗的目的。并利用边界节点接收到的干扰信号的功率,组成一种补偿方法,以减小干扰区域的估计误差。最后通过提取补偿后受害区域的最小覆盖圆进行定位。通过仿真分析了节点密度、干扰区域和半径对定位精度的影响。实验结果表明,该方法定位精度高,能耗低.
2015-12-21 cs.NI
Energy efficient prediction clustering algorithm for multilevel heterogeneous wireless sensor networks
在设计无线传感器网络时,减少能量消耗、延长网络寿命是一个重要的问题。针对异构无线传感器网络,提出了一种新的能量和监测对象异构的模型。提出了一种适用于异构模型的节能预测聚类算法。该算法使节点根据能量和通信代价等因素选择簇头,从而使剩余能量较高的节点比剩余能量较低的节点有更高的概率成为簇头,使网络能量得到均匀耗散。为了减少分簇阶段广播时的能耗,延长网络生存时间,建立了规则数据采集节点的能耗预测模型。仿真结果表明,与现有的分簇算法相比,该算法能够获得更长的传感器网络生命周期、更高的能量效率和更优的网络监测质量。
2011-05-31 cs.NI
(RCFT) ReClustering Formation Technique in Hierarchical Sensor Network
由于节点能量有限,如何有效利用能量是传感器网络的一个重要问题。分簇技术降低了能量消耗,因为簇头将感测信息发送到汇聚节点。由于分簇技术的这些特点,簇头的选举成为网络的一个重要环节。提出了一种在分层传感器网络中进行簇重构的RCFT(ReClustering Formation Technique)算法。RCFT是一种考虑簇头和节点在随机构建的簇中的位置来重构簇的协议。并通过仿真证明了簇的组成是均匀的,从而说明了降低能耗的效果。
2009-11-26 cs.NI
A Failure Self-recovery Strategy with Balanced Energy Consumption for Wireless Ad Hoc Networks
在能量受限的无线传感器网络中,即使在遇到突发情况时,如何充分利用有限的能量,最大化网络的生存时间,具有重要意义。在本文中,所有的传感器节点被分组成簇,并为每个簇,它有一个移动的簇头来管理整个集群。我们考虑一个紧急情况下,一个移动簇头被打破,因此,整个集群因此失去了工作。提出了一种有效的方法来恢复故障簇,选择多个静态传感器节点作为簇头收集数据包,并将它们发送到汇聚节点。利用改进的模拟退火算法实现簇头的均匀部署。新的簇头是动态变化的,以保持均衡的能量消耗。在新的簇头中,数据包通过多跳转发路径传输,该路径是通过Dijkstra算法找到的代价最低的路径。提出了一种能量消耗均衡的路由模型,以帮助寻找代价最低的路径,延长网络的生命周期。根据路径的代价和节点在该路径上的剩余能量动态更新转发路径,实验结果表明,故障簇得到了恢复,延长了簇的生存时间。
2011-12-31 cs.NI
Routing Technique Based on Clustering for Data Duplication Prevention in Wireless Sensor Network
由于组成传感器网络的节点体积小,电池容量有限,传感器节点长时间活动对节点能耗影响很大。为了降低传感器节点的能量消耗,传感器网络路由技术分为平面路由和层次路由。层次路由技术是一种能量有效的路由协议,它通过形成簇并与簇头通信来降低整个传感器节点的能量消耗,分散传感器节点的能量消耗。但是,尽管基于分簇的分层路由技术比平面路由技术更有优势,但由于不现实的原因,这并没有被使用。其不现实的原因是分层路由技术实际上没有考虑传感器节点的数据传输半径。因此本文提出了基于分簇现实路由技术。
2009-11-26 cs.DC cs.NI cs.PF
Detection of Node Clones in Wireless Sensor Network Using Detection Protocols
无线传感器网络由成百上千个传感器节点组成,广泛应用于民用和安全领域。无线传感器网络面临的一种严重的物理攻击是节点克隆攻击。为此,提出了两种节点克隆检测协议,分别通过分布式哈希表和随机定向探测来检测节点克隆。前者基于已经分发的哈希表值,并提供基于键的设施,如检查和缓存以检测节点克隆。后者采用概率定向转发技术和边界确定。利用NS2对存储开销、通信开销和检测概率进行了仿真,得出随机定向探测是最佳探测方案,具有较低的通信开销和存储开销,且检测概率较高。关键词:无线感测网路、分散式哈希表、随机定向探索。
2014-03-11 cs.NI
Clustering Based Lifetime Maximizing Aggregation Tree for Wireless Sensor Networks
由于无线传感器网络能量供应的有限性和不可补充性,能量效率是无线传感器网络(WSNs)运行各个方面中最重要的问题。数据聚合机制是延长传感器节点寿命的可能解决方案之一,另一方面也有助于消除数据冗余,提高信息收集的准确性,是无线传感器网络必不可少的。在本文中,我们提出了一个基于聚类的生命周期最大化聚合树(CLMAT),我们创建的聚合树,旨在减少能源消耗,最大限度地减少遍历的距离,并最大限度地减少能源消耗方面的成本。在CLMAT中,具有最大可用能量的节点被用作父结点/聚合器节点。我们得出结论,最好的聚合树最大限度地减少能源利用,最大限度地减少成本,从而最大限度地延长网络寿命。
2013-03-23 cs.NI
Design of a Simplified Wireless Sensor Network Node based on MQTT Protocol
MQTT协议是一种基于TCP/IP协议的发布/订阅消息协议。它具有低功耗、可扩展性、开放性和简单性等特点。HTTP协议是在TCP/IP协议的基础上发展起来的一种开放的、低成本的请求/应答消息协议。它是Internet通信的主要协议,但它不适合计算、处理和带宽受限的环境。基于MQTT协议设计了一种简化的无线传感器网络节点。该节点旨在使用Arduino开发环境并使用WiFi进行联网。该设计具有结构简单、功耗低等特点,可广泛应用于灵巧家庭、环境监测和医疗等领域,是物联网的主要内容。
2019-06-23 cs.NI
Maximum Expected Delay: A New Metric to Analyse the Performance of Asynchronous Quorum-based Protocols in Wireless Sensor Networks
能量管理是无线传感器网络面临的一个重要挑战。迄今为止,已经提出了许多技术来减少能量消耗。占空比方法降低了无线传感器网络的能量消耗,因为能量消耗在睡眠方式中下降。使用基于仲裁的方法,传感器可以保持在睡眠方式,并被周期性地唤醒,以发送和接收来自相邻节点的数据。在本文中,我们回顾了这些方法的一个子集,称为异步法定人数为基础的方法,独立的节点之间的同步,并调查其性能在不同的指标。然后,我们提出了一个新的度量来调查在无线传感器网络中的相邻节点的延迟。接下来,我们研究了所有讨论的方法使用建议的度量的性能。最后,我们介绍了基于不同度量的最佳和最差方法。
2021-12-03 cs.NI eess.SP
Optimization of Energy Efficient Transmission in Underwater Sensor Networks
水下信道的奇异性使得水下通信成为一个极具挑战性的课题。大多数用于陆地无线通信的协议不能直接应用于水下世界。在本文中,我们专注于在水下传感器网络(UWSNs)的能量有效传输的问题,并在一个严格的和理论的方式来分析这个问题。我们形式化的优化问题,其目的是最大限度地减少能源消耗,同时占其他性能指标,如数据的可靠性和通信延迟。借助Karush-Kuhn-Tucker条件(KKT条件),在合理的假设下,我们得到了一个简单而明确的,但仍然准确的近似解。该近似解为设计耐用可靠的UWSNs提供了理论指导。我们的研究结果还表明,可靠性和通信延迟是关键因素的能量消耗的传输。
2009-05-06 cs.NI
Invited Abstract: Issues with State-based Energy Consumption Modelling
基于状态的方法的能耗建模通常假设每个状态的能耗值恒定。然而,在某些情况下,在状态转换期间或甚至在状态期间,能量消耗不是恒定的并且确实波动。本文讨论了这些问题,提出了一些例子,从无线传感器和无线局域网的情况下,可能的解决方案。
2015-09-11 cs.NI
Flow Based Efficient Data Gathering in Wireless Sensor Network Using Path-Constrained Mobile Sink
在能量受限的无线传感器网络中,如何以最小的能量消耗最大化移动sink的数据汇集是一个具有实际挑战性的问题。在这篇文章中,我们考虑的问题,有效的数据汇集,以及一个预先指定的路径,使用一个恒定的速度移动汇。我们称之为一个最大化的数据收集与最小的能源消耗(MDGMEC)问题的问题。到目前为止,已有的作品MDGMEC问题的启发式算法。因此,基于网络流量优化方法,我们提出了一个确定性的算法,称为数据收集使用移动汇聚路径约束环境(DGAMSPCE)来处理MDGMEC问题。建议DGAMSPCE计划运行在多项式时间,是很容易扩展的网络与大量的节点。在此基础上,提出了一种基于单次访问的路径约束环境下移动汇聚数据收集算法(SADGAMSPCE)。我们评估建议的计划,并与现有的计划进行比较。在MATLAB中的仿真实验表明,我们提出的方案优于其他现有的计划,收集的数据量和网络的总能耗,显着。
2018-11-30 cs.NI
Using Existing Network Simulators for Power-Aware Self-Organizing Wireless Sensor Network Protocols
在本文中,我们比较了三个现有的仿真平台(OPNET Modeler,Network Simulator 2,Georgia Tech Sensor Network Simulator)。我们的比较研究主要集中在易用性,可扩展性,易于实现的功耗模型和物理层建模的准确性,主要。本研究的结论,并将帮助我们决定使用哪种模拟环境来评估功耗感知的自组织传感器网络协议。
2006-11-14 cs.NI
Survey on Variants of Distributed Energy efficient Clustering Protocols in heterogeneous Wireless Sensor Network
无线传感器网络是由低成本和极端功率受限的传感器节点组成的,这些节点分散在一个区域内形成自组织网络,使能量消耗成为一个关键的设计问题。因此,有限的网络生命周期被广泛认为是一个基本的性能瓶颈。这些网络用于各种应用,例如现场监控、家庭自动化、医疗数据汇集或监视。研究表明,分簇是一种有效的方法来管理能量消耗,延长网络的生命周期。异构性的存在提高了网络的生命周期和可靠性。本文借鉴分布式节能分簇协议的思想,提出了分布式节能分簇协议。我们的工作的目的是分析这些扩展的路由协议如何工作,以优化网络的生命周期和路由协议是如何改进的。我们强调的问题所经历的各种协议,以及如何解决这些问题的其他增强协议。这提供了一个调查的工作做分布式能源效率的协议
2014-06-09 cs.NI
I-Min: An Intelligent Fermat Point Based Energy Efficient Geographic Packet Forwarding Technique for Wireless Sensor and Ad Hoc Networks
能量消耗和数据包传输延迟是衡量无线自组织和传感器网络地理路由协议性能的两个重要指标。因此,能够确保更少的能量消耗和在分组递送中经历更少的延迟的协议适合于同时对延迟敏感和能量饥饿的网络。因此,解决这两个问题的智能分组转发技术是任何地理路由协议所寻找的技术。在本论文中,我们提出了一个基于费马点的转发技术,减少了数据包传输过程中所经历的延迟以及传输和接收数据包所消耗的能量。
2010-06-18 cs.NI
Design of Wireless Sensors for IoT with Energy Storage and Communication Channel Heterogeneity
自治无线传感器(AWSs)是无线传感器网络(WSN)的核心。目前的AWS技术允许开发许多基于物联网的应用程序,从军事到生物工程,从工业到教育。AWS的能量优化主要取决于:结构、功能和应用规格。整体设计方法解决了上述所有因素。从这个意义上说,我们提出了一个原始的解决方案的基础上,一个新的架构,重复的收发器,也使用混合存储系统的电源。通过识别收发器的消耗需求,提出了一种适当的方法来调整和控制电源的功率流。本文通过一组收发器测试场景,强调AWS在频谱信息方面的信息、通信和能耗之间的融合,找出影响传感器节点设计的主要因素及其相互依赖关系。系统的优化考虑了所有这些因素,获得了一个节能的AWS,通过向它们添加能量收集元素,为自主传感器铺平了道路。
2019-08-24 cs.NI