Performance Analysis of RFDMRP:River Formation Dynamics based Multi-Hop Routing Protocol in WSNs
在无线传感器网络中，传感器节点根据其功能从环境中感知数据并转发到其基站。此过程称为数据汇集。数据汇集过程可以直接完成，也可以通过多跳路由完成。在直接路由中，每个传感器节点直接将其传感数据传输到基站，由于传感器节点与基站之间的距离较远，影响了传感器节点的能量消耗。在多跳路由中，感知数据通过多个节点中继到基站，它消耗较少的能量。本文提出并分析了一种基于河流形成动力学的多跳路由协议RFDMRP（数据汇集）的性能。针对网络寿命、能量使用、节点密度和数据聚合等网络参数对RFDMRP的性能进行了测试和分析。仿真结果与两种算法LEACH和MOD_LEACH进行了比较。比较结果表明，该算法在网络生命周期方面优于LEACH和MOD_LEACH。
2016-02-16 cs.NI
Analyzing Energy-efficiency and Route-selection of Multi-level Hierarchal Routing Protocols in WSNs
近年来，无线传感器网络（WSNs）领域的出现和发展已经见证了具有传感、信号处理和无线通信能力的极小且低成本的传感器的增长。这些传感器可以以低得多的成本进行扩展，并且能够检测诸如温度、声音、安全或任何其他系统的条件。一个好的协议设计应该能够在能源异构和同构环境下都具有良好的可扩展性，满足不同应用场景的需求，并保证可靠性。在此基础上，我们比较了六种不同的协议，不同的场景，提出了自己的方案，能源最小化，分簇和路由选择，以更有效的通信。这项研究的动机是有一个洞察力，其中正在考虑的协议适合在应用程序中，可以是一个更强大和更有效的协议的设计的指导方针。通过MATLAB仿真，分析和比较了LEACH、多级分层LEACH和多跳LEACH的性能。
2012-08-12 cs.NI
LPCH and UDLPCH: Location-aware Routing Techniques in WSNs
无线传感器节点与基站（BS）一起构成无线传感器网络（WSN）。节点由微型动力电池组成。节点感知数据并将其发送到BS。无线传感器网络需要一个有效的网络能量消耗协议。在直接传输和最小传输能量路由协议中，能量消耗分布不均匀。然而，LEACH（低能量自适应分簇层次）是一种分簇协议;在每一轮中随机选择簇头（CH）。然而，CH的随机选择不能保证网络的有效能量消耗。因此，我们在路由协议中提出了新的分簇技术，位置感知永久CH（LPCH）和用户定义的位置感知永久CH（UDLPCH）。在这两种协议中，网络场被物理地划分为两个区域，在每个区域中随机地部署相等数量的节点。在LPCH中，CH的数目在第一轮中由LEACH算法选择。而UDLPCH在每个区域选择相等的最优CH数，在整个网络生命周期内CH数保持不变。仿真结果表明，LPCH的稳定期和吞吐量均大于LEACH，UDLPCH的稳定期和吞吐量均大于LPCH。
2013-07-26 cs.NI
Watchdog-LEACH: A new method based on LEACH protocol to Secure Clustered Wireless Sensor Networks
无线传感器网络由资源有限的小型传感器节点组成。为了降低传感器网络的功耗，许多研究都提出了一种基于以太网的传感器网络。LEACH是传感器网络中最感兴趣的技术之一，它提供了一种有效的方法来最大限度地减少功耗。然而，由于无线传感器网络资源受限、工作环境恶劣等特点，使其受到众多威胁，容易受到攻击。这项研究提出了一种解决方案，可以应用在LEACH，以提高安全水平。在Watchdog-LEACH协议中，一些节点被认为是看门狗，并对LEACH协议进行了一些修改，以实现入侵检测。Watchdog-LEACH能够抵御各种攻击，并提供安全性，能源效率和内存效率。仿真结果表明，与LEACH相比，该方法的能量开销约为2%，具有一定的实用性，可以应用于无线传感器网络中。
2013-10-14 cs.CR cs.NI
Z-SEP: Zonal-Stable Election Protocol for Wireless Sensor Networks
无线传感器网络由成千上万个能量有限的传感器节点组成，它们相互协作完成一项感知任务。各种路由协议被设计用于无线传感器网络中的传输。本文提出了一种适用于异构无线传感器网络的混合路由协议：区域稳定选举协议（Z-SEP）。在该协议中，部分节点直接向基站发送数据，部分节点采用分簇技术向基站发送数据，仿真结果表明，Z-SEP协议比传统的低能耗自适应分簇层次协议（LEACH）和SEP协议在稳定期和吞吐量方面都有明显提高。
2013-03-24 cs.NI
Adaptive Probabilistic Model for Energy-Efficient Distance-based Clustering in WSNs (Adapt-P): A LEACH-based Analytical Study
网络寿命和数据传输的能量消耗是无线传感器网络的主要服务质量（QoS）指标。无线传感器网络的环境通常被组织成集群，以减轻这种义务的管理复杂性。然而，传感器节点（SN）之间的距离和每轮的簇的数量是影响无线传感器网络的QoS性能的重要因素。设计者的难题解决了围绕的愿望，以维持之间的平衡有限的剩余能量的SN和延长网络寿命的需求。在控制这样的目标中的任何不平衡导致由于耗尽SN能量而导致的QoS惩罚，或者导致显著难以分配和操作的成本过高的环境。低能耗自适应分簇层次（LEACH）是一种分布式算法，提出解决这些困难。所提出的基于LEACH的算法集中于SN的剩余能量以计算概率函数，该概率函数选择簇头和朝向目的SN的最佳能量有效路径。然而，这些算法不考虑在运行时的网络状态的变化。这种状态根据现有的网络结构和条件以自适应的方式改变。因此，每轮的簇头不是根据SN之间的状态和距离自适应地选出的。本文提出了一种能量有效的自适应距离聚类称为Adapt-P，在自适应概率函数来制定集群。每个簇头和它的簇成员之间的一个接近最优的距离制定，从而减轻网络的能量消耗和网络寿命最大化。簇头选择概率在每轮结束时基于先验发现的每轮允许的簇头的最大数量和网络中存活SN的数量进行调整。
2021-10-25 cs.DC cs.NI
DE-LEACH: Distance and Energy Aware LEACH
无线传感器网络由大量微小的传感器节点组成，通常部署在恶劣的环境中。传感器网络的两个基本特性是自配置和无基础设施。传感器节点是高度能量受限的设备，因为它们是电池供电的设备，并且由于恶劣的环境部署，不可能改变或重新充电它们的电池。节能和延长网络寿命是传感器网络面临的两大挑战。通信消耗了无线传感器网络的大部分能量。为了在无线传感器网络中实现节能通信，已经提出了几种协议.基于簇的路由协议是最有名的提高能源效率，稳定性和网络生命周期的无线传感器网络。低能耗自适应分簇层次协议（LEACH）是这类协议中的一个重要组成部分。LEACH协议的缺点之一是在簇头选举中没有考虑节点的能量和距离。本文提出了一种新的能量有效的同类无线传感器网络的分簇协议DE-LEACH，它是LEACH的扩展。DE-LEACH根据节点的距离和剩余能量来选举簇头。仿真结果表明，该协议提高了传感器网络的生存时间、稳定性和吞吐量，优于LEACH协议。
2014-08-13 cs.NI
Optimal Number of Cluster Head Selection for Efficient Distribution of Sources in WSNs
在本文中，我们比较了不同的协议之间的数据聚合和传输的簇形成和簇头的选择问题。我们专注于两个方面的问题：（i）如何猜测所需的簇的数量熟练地消耗传感器网络的可用资源，以及（ii）如何选择簇头的数量，以更熟练地覆盖传感器网络。无线传感器网络（WSNs）中的传感器只能与集群中无线电范围内的其他传感器直接通信。然而，为了使不在通信范围内的传感器之间能够通信，它们必须在分布式传感器中形成新的簇。已经提出了几种分簇算法，如LEACH，DEEC和SEP的能量最小化，路由路径选择，增加连接和网络寿命的目标。LEACH协议和类似的协议假设能量均匀的系统，其中节点不太可能由于连接失败和分组丢弃而失败。最近的协议，如SEP和TEEN考虑了相反的能量异质性，这更适用于无线传感器网络的情况。我们开发了一个二维链模型来选择DEEC的平均数。仿真结果用于比较不同协议的性能，以找到上述问题的最佳解决方案。
2012-08-12 cs.NI
TSEP: Threshold-sensitive Stable Election Protocol for WSNs
无线传感器网络（WSNs）在不久的将来将得到广泛的应用和越来越多的部署。在本文中，我们提出了一个新的协议，阈值敏感的稳定选举协议（TSEP），这是一个反应式协议，使用三个层次的异质性。与主动网络相反，被动网络会立即响应相关参数的变化。我们评估我们的协议的性能为一个简单的温度传感应用程序和比较结果的协议与其他一些协议LEACH，DEEC，SEP，ESEP和TEEN。从仿真结果中可以看出，该协议在所使用的传感节点的生命周期方面具有较好的性能。
2012-12-17 cs.NI
Performance Analysis of Clustering Protocol Using Fuzzy Logic for Wireless Sensor Network
为了更有效地收集信息，无线传感器网络（WSNs）被划分成簇。大多数提出的聚类算法不考虑基站的位置。这种情况导致热点问题的多跳无线传感器网络。在本文中，我们分析了模糊聚类算法（FCA），其目的是延长生命周期的无线传感器网络。该算法根据传感器节点的剩余能量和到基站的距离参数来调整簇头半径。这有助于减少靠近基站或电池电量较低的传感器节点的簇内工作。模糊逻辑用于处理簇头半径估计中的不确定性。从首节点死亡率、半数存活率和能量效率指标等方面比较了该算法与低能耗自适应分簇层次（LEACH）算法的性能。我们的仿真结果表明，模糊聚类方法的性能优于LEACH。因此，FCA是一种稳定且节能的聚类算法。
2013-01-05 cs.NI
REECH-ME: Regional Energy Efficient Cluster Heads based on Maximum Energy Routing Protocol for WSNs
在本文中，我们提出了区域能源有效的簇头基于最大能量（REECH-ME）的无线传感器网络（WSNs）路由协议。该协议的主要目的是提高网络的生命周期，特别是网络的稳定期。在REECH-ME中，区域中具有最大能量的节点成为该特定轮的该区域的簇头（CH），并且每轮中的簇头的数量保持相同。我们的技术优于LEACH，它使用概率的方法来选择CH。我们还实现了均匀随机分布模型，以发现丢包，使该协议更实用。我们还计算了所有结果的置信区间，这有助于我们可视化图表与平均值的可能偏差。
2013-07-26 cs.NI
LEACH-RLC: Enhancing IoT Data Transmission with Optimized Clustering and Reinforcement Learning
Technical University of Denmark（丹麦技术大学）；Universidad Nacional de Colombia（哥伦比亚国立大学）
针对物联网中无线传感器网络能耗高、分簇协议控制开销大等问题，提出集成MILP簇选择与强化学习时机优化的LEACH-RLC协议，仿真验证其可延长网络寿命、降低能耗与控制开销。
2025-03-14 cs.LG cs.NI
Implementing A Greedy Chain Routing Technique With Spread Spectrum On Grid-Based WSNs
无线传感器网络（WSN）是一组能量有限的传感器，近年来由于其广泛的应用而受到关注。在这些网络中消耗能量的有效方法之一是利用最优路由协议。在这种方法中，我们提出了一个贪婪的层次链为基础的路由方法，命名为，PGC（代表波斯贪婪链）的路由网络应用扩频码作为一个掩码给网格单元。由于本文提出的方法与LEACH协议的相似性，我们在仿真部分从剩余能量、容错性和可靠性等多个方面将该路由协议与本文提出的模型进行了比较。结果表明，该方法具有较好的鲁棒性和有效性.
2012-09-12 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
M-GEAR: Gateway-Based Energy-Aware Multi-Hop Routing Protocol for WSNs
在这项研究工作中，我们提出了基于网关的能量有效的无线传感器网络路由协议（M-GEAR）。我们将传感器节点分为四个逻辑区域的基础上，他们在传感领域的位置。我们将基站（BS）安装在传感区域之外，并在传感区域的中心安装网关节点。如果传感器节点与BS或网关的距离小于预定义的距离阈值，则节点使用直接通信。我们将其余节点划分为两个相等的区域，其距离超过阈值距离。我们选择簇头（CH）在每个区域是独立的其他区域。这些CH是基于概率选择的。我们比较我们的协议与LEACH（低能量自适应聚类层次）的性能。性能分析和比较统计结果表明，我们提出的协议表现良好的能量消耗和网络寿命。
2013-07-26 cs.NI
On Sink Mobility Trajectory in Clustering Routing Protocols in WSNs
能量有效的路由协议一直被认为是无线传感器网络（WSNs）路由的有效解决方案。无线传感器网络是一个新兴且发展迅速的领域，它带来了低成本、低功耗和多功能的传感器节点。在本文中，我们研究了一些协议相关的同构和异构网络。为了评估不同分簇方案的效率，我们比较了五种分簇路由协议;低能耗自适应分簇层次（LEACH）、阈值敏感的能量有效传感器网络（TEEN）、分布式能量有效分簇协议（DEEC）及其两种变体--门限敏感能量有效传感器网络分簇和多跳协议（CAMPTEEN）和分层阈值敏感的能量有效传感器网络（H-TEEN）。本文的贡献是引入汇聚节点的移动性，以增加层次路由协议的网络生存时间。两种情况下进行了讨论，比较路由协议的性能，在第一种情况下，静态汇植入后，一个移动汇被使用。我们在MATLAB中进行分析模拟，使用不同的性能指标，如活节点的数量，死节点的数量和吞吐量。
2013-04-03 cs.NI
Hybrid Heterogeneous Routing Scheme for Improved Network Performance in WSNs for Animal Tracking
无线传感器网络面临着能量有限、传输距离短、存储容量有限、计算能力有限等技术挑战。此外，传感器节点被随机地和大规模地部署在不可访问的或敌对的区域上。因此，无线传感器网络容易受到对手的攻击，并且通常在动态和不可靠的环境中运行。使用无线传感器的动物跟踪是无线传感器网络的一个这样的应用，其中电源管理起着至关重要的作用。本文提出了一种能量有效的混合路由方法，该方法根据传感器位置将整个网络划分为较小的区域，并相应地选择路由方案。传感器网络由一个基站（BS）和一个中继节点组成，基站位于网络外部，中继节点位于网络内部，用于与距离较近的节点进行直接通信。根据节点提供的能量，将节点进一步分为两类，远离基站和中继的节点比距离较近的节点具有更高的能量。该方法的网络性能进行了比较，如LEACH，SEP和SNRP协议，考虑参数，如稳定期，吞吐量和能量消耗。仿真结果表明，该方法优于其他方法，具有更好的网络性能。
2019-03-07 cs.NI
Residual Energy Based Cluster-head Selection in WSNs for IoT Application
无线传感器网络（WSN）将专门的传感器分组，这些传感器为具有有限能量和存储资源的物联网（IoT）设备提供传感服务。由于传感器节点中电池的更换或充电几乎是不可能的，功耗成为无线传感器网络中的关键设计问题之一。在能量受限的网络中，分簇算法在节能方面起着重要的作用。选择簇头可以适当地平衡网络中的负载，从而减少能量消耗并提高寿命。本文重点研究了一种高效的簇头选举机制，该机制在能量水平较高的节点之间轮换簇头位置。该算法综合考虑初始能量、剩余能量和簇头的最优值，为适合环境监测、智慧城市和系统等物联网应用的网络选出下一组簇头。仿真分析表明，改进后的协议比LEACH协议吞吐量提高了60%，生存时间提高了66%，剩余能量提高了64%。
2019-02-04 cs.NI
Energy-Aware Scheme used in Multi-level Heterogeneous Wireless Sensor Networks
无线传感器网络（WSNs）是一个能量受限的系统，由于节点的能量消耗有限，导致其使用寿命缩短，如何延长其使用寿命是WSNs设计和构思中面临的主要挑战。分簇算法通常是用于增加网络的可扩展性和寿命的关键技术。在本文中，我们提出并评估了一个分布式的能量有效的无线传感器网络的分簇算法。该协议是一种新的分簇算法，通过引入节点的剩余能量来确定簇头，从而降低了节点失效的概率。我们研究了层次聚类的无线传感器网络上的节点的异质性的影响。仿真结果表明，该算法提高了整个网络的生命周期，并且以首节点死亡为指标，其性能优于LEACH和EEHC。
2013-06-19 cs.NI
Performance Analysis of Hierarchical Routing Protocols in Wireless Sensor Networks
研究了无线传感器网络中路由协议在能量利用方面的优化策略。不同的路由机制已被提出来解决传感器节点的能量优化问题。分簇机制是无线传感器网络中最常用的路由机制之一。在本文中，我们首先解决能源限制约束最大化网络寿命使用线性规划制定技术。为了检查不同的聚类方案的效率对建模的限制，我们选择了四个基于集群的路由协议：低能耗自适应聚类层次（LEACH），阈值敏感的能量有效的传感器网络（TEEN），稳定的选举协议（SEP），和分布式能量有效的聚类（DEEC）。为了验证我们的数学框架，我们在MATLAB中进行分析模拟，选择数量的活节点，死节点的数量，数据包的数量和CH的数量，作为性能指标。
2012-08-12 cs.NI
Increasing Wireless Sensor Networks Lifetime with New Method
无线传感器网络中最重要的问题之一是严格的能量限制。由于传感器网络的性能对网络生命周期有很强的依赖性，研究人员寻求一种有效利用节点能量供应，增加网络生命周期的方法。因此，使用路由算法来降低能耗和提高带宽利用率是至关重要的。本文的目的是使用LEACH算法来增加无线传感器网络的生命周期。因此，在分簇之前，先将网络环境划分为两个虚拟层（利用传感器节点到基站的距离），然后根据每一层中传感器的位置，利用传感器节点的剩余能量和节点到基站的距离进行分簇。在这篇文章中，我们比较了该算法与著名的LEACH和ELEACH算法在同构环境（所有传感器的能量相等）和异构环境（一半的传感器的能量加倍），以及基站的静态和动态情况。结果表明，我们提出的算法提供了改进的性能。
2016-09-09 cs.NI
Energy Balancing Algorithm for Wireless Sensor Network
无线传感器网络（Wireless Sensor Network，WSN）由随机分布或定期分布的大量节点组成，以检测周围环境并通过互联网将数据传输到基站（Base Station，BS）。它被广泛应用于各种民用和军事领域。由于传感器具有有限的电池容量，能量效率是无线传感器网络的关键问题。因此，开发一种路由协议，减少传感器节点的能量消耗，以延长生命周期的无线传感器网络使用智能算法已经变得困难。LEACH是第一个分层路由协议，它将无线传感器网络划分为簇，以减少能量的使用。然而，它已经达到了它的极限，在选择合适的簇头和传感器节点加入，以及它们的数量。因此，本研究提出了一种称为无线能量平衡算法（WEB）的算法，该算法通过识别具有最小距离和高能量的合适簇头来进行能量平衡分配。然后，它使用背包问题作为一种新的算法来设计集群成员。仿真结果表明，WEB算法在节能和延长WSN生命周期方面比LEACH算法提高了31%。
2022-03-17 cs.NI
A Review of Power Aware Routing Protocols in Wireless Sensor Networks
无线传感器网络被设想由许多小型设备组成，这些设备可以感知环境并根据需要传输数据。广泛的传感器网络的最关键的要求是电源效率，因为电池更换是不可行的。许多协议被提出来通过使用复杂的算法来最小化功耗。然而，由于传感器网络中的单个传感器节点不具有高计算能力，因此难以执行这些复杂的方法。另一方面，许多传感器节点需要将数据包传输到收集所需数据的汇聚节点。因此，传感器节点在路由上的操作被终止。即使一些传感器节点处于活动状态，也很难将数据包传递到汇聚节点。在本文中，介绍了无线传感器网络的能量感知路由协议的深入了解。所考虑的协议是LEACH、VGA和PEGASIS。此外，还对这些协议进行了比较。
2014-04-05 cs.NI
An Intelligent Vice Cluster Head Election Protocol in WSN
无线传感器网络（WSNs）具有将一组传感器连接起来以构建可远程访问的无线网络的实用能力;该技术近年来变得越来越流行。支持Wi-Fi的传感器网络（WSN）用于从网络运行的环境中收集信息。无线传感器网络的广泛应用受到诸多障碍的阻碍。这包括保持网络稳定性和延长网络寿命。在无线网络中，传感器是最重要的组成部分。传感器由具有有限电量的电池供电。电池容易掉电，因此传感器会出现故障。此外，越来越多的传感器节点的非现场影响网络的稳定性。传感器与底座之间的信息传输和接收消耗传感器中最多的能量。提出了一种智能副簇头选择协议（IVC LEACH）.为了以最少的能量消耗实现最佳性能，所提出的分层协议依赖于一个模糊逻辑算法，该算法使用四个参数来计算网络中每个节点的值，并根据它们的值将它们划分为三个层次。这提高了网络的效率和可靠性，同时将网络寿命延长了50%以上，比原来的低能耗自适应聚类层次协议
2021-11-26 cs.NI
Energy balancing through cluster head selection using K-Theorem in homogeneous wireless sensor networks
本文的目标是通过最小化远程通信和能量平衡来增加同构无线传感器网络（WSNs）的生命周期。传感器节点是资源受限的，特别是具有有限的能量，难以或不可能补充。LEACH（Low Energy Adaptive Clustering Hierarchy）是一种基于簇的无线传感器网络体系结构，其目标是在所有传感器节点之间均匀地消耗能量。在基于簇的体系结构中，簇头的作用对于无线传感器网络的成功运行是非常关键的，因为一旦簇头失效，整个簇就会失效。我们提出了一种改进的基于集群的无线传感器网络架构，通过引入一个协调器节点（CN），是丰富的资源。该CN负责在距离簇头较长的距离上向基站传输数据。我们提出了一种基于K-定理和其他参数，即剩余能量，距离协调节点，可靠性和程度的移动性的簇头选择算法。利用K-定理，根据簇内传感器节点的数目来选择簇头候选节点。我们相信，所提出的架构和算法，通过最小化通信和能量平衡，实现更高的能源效率。所提出的架构是更可扩展的，所提出的算法是鲁棒的均匀/不均匀的节点部署和节点移动性。
2012-12-21 cs.NI
