改进粒子群算法优化低功耗自适应集簇分层的路由算法 被引量：2

1

作者 周晓斐 《激光杂志》 CAS CSCD 北大核心 2014年第12期99-102,共4页

针对LEA低C功H算法的簇头分布不合理、网络能耗不均的问题,在耗自适应集簇分层路由算法。首先将分割线的选择LE问A题CH转协议的基础上,提出了一种改进粒子群算法优化化成带约束的非线性优化问题,然后利用粒子群算法求解,并针对粒子群算... 针对LEA低C功H算法的簇头分布不合理、网络能耗不均的问题,在耗自适应集簇分层路由算法。首先将分割线的选择LE问A题CH转协议的基础上,提出了一种改进粒子群算法优化化成带约束的非线性优化问题,然后利用粒子群算法求解,并针对粒子群算法的不足进行相应的改进,最后采用仿真实验测试算法的性能。仿真结果表明,相对于其它改进LEACH路由算法,本文算法有效提高了网络的能量利用率,能够实现节点之间的能耗均衡,使无线传感器的网络生存时间得到延长。 展开更多

关键词 无线传感器网络 低功耗自适应集簇分层路由算法 粒子群优化算法 生存时间

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无线传感器网络低功耗自适应分簇协议 被引量：5

2

作者 李玲 王林 +1 位作者 张飞鸽 王晓哲 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2012年第10期2700-2703,共4页

低功耗自适应分簇(LEACH)协议随机循环地选择群首节点将网络能耗平均分配到每个传感器节点中,但并没有考虑每个节点的剩余能量。为了避免能量较少节点因为当选为群首较快消耗能量而过早死亡,提出了一种LEACH-New节能算法,根据能量概率... 低功耗自适应分簇(LEACH)协议随机循环地选择群首节点将网络能耗平均分配到每个传感器节点中,但并没有考虑每个节点的剩余能量。为了避免能量较少节点因为当选为群首较快消耗能量而过早死亡,提出了一种LEACH-New节能算法,根据能量概率选取剩余能量较多的节点作为群首并确定最佳群首个数,群首收集数据并融合后采用单跳和多跳相结合的方式将数据转发给基站。这样解决了LEACH协议能量较少节点当选为群首和群首负载过重的问题,从而延长网络生存时间。仿真结果表明,改进后算法有效地减少了网络能量消耗,保证了网络负载的平衡。 展开更多

关键词 无线传感器网络 低功耗自适应分簇协议 生命周期 随机数 最佳群首个数

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基于Dijkstra的无线传感器网络分簇路由算法 被引量：3

3

作者 陶晓玲 王桂凤 王勇 《计算机工程与设计》 CSCD 北大核心 2010年第17期3807-3811,共5页

提出一种基于Dijkstra的无线传感器网络分簇路由算法——DEUC。该算法将改进的Dijkstra算法应用到簇间路由机制中,寻找簇头到基站的最短路径,使得离SINK较远的簇头节点沿着最短路径传输信息,从而有效减少传输路径长度与相应的网络延时... 提出一种基于Dijkstra的无线传感器网络分簇路由算法——DEUC。该算法将改进的Dijkstra算法应用到簇间路由机制中,寻找簇头到基站的最短路径,使得离SINK较远的簇头节点沿着最短路径传输信息,从而有效减少传输路径长度与相应的网络延时。该算法还将传感器网络进行区域划分,使得距离SINK较近的簇头拥有少量成员节点,因此,靠近SINK的簇首可以为簇间的数据转发预留能量,达到均衡簇头能量消耗的目的。仿真结果表明,该算法在延长网络生存周期方面相比低功耗自适应分簇路由协议(LEACH)和能量高效的非均匀分簇算法(EEUC)分别提高约35%和25%。 展开更多

关键词 无线传感器网络 分簇路由 最短路径 低功耗自适应分簇路由 能量高效的非均匀分簇算法

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基于非均匀分簇的无线传感器网络分层路由协议 被引量：39

4

作者 黄廷辉 伊凯 +1 位作者 崔更申 王玉良 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2016年第1期66-71,共6页

针对大规模无线传感器网络(WSN)中由于簇首节点分布不合理而导致节点消耗能量过快的问题,设计了一种基于非均匀分簇的无线传感器网络分层路由协议(HRPNC)。HRPNC结合低功耗自适应集簇分层型协议(LEACH)中的分簇思想,并在分层的基础上对... 针对大规模无线传感器网络(WSN)中由于簇首节点分布不合理而导致节点消耗能量过快的问题,设计了一种基于非均匀分簇的无线传感器网络分层路由协议(HRPNC)。HRPNC结合低功耗自适应集簇分层型协议(LEACH)中的分簇思想,并在分层的基础上对能量均衡的无线传感器网络非均匀分簇路由协议(DEBUC)中竞争半径的算法进行改进,即通过分层机制及竞争机制选取簇首,使簇首节点分布更加合理,有效均衡节点的能量消耗。在Matlab上进行的仿真实验中,HRPNC在生存周期上较LEACH协议与DEBUC协议分别提高了约500轮、300轮;HRPNC的节点平均剩余能量高于LEACH协议与DEBUC协议,节点能量的消耗在生存周期间基本保持较低且平稳的能量消耗;HRPNC较LEACH协议与DEBUC协议在数据包传输总量上分别提高了约300%、130%;在不同仿真环境下,HRPNC的丢包率均比LEACH协议和DEBUC协议低。实验结果表明,HRPNC不仅能有效延长网络的生存周期,提高数据的传输数量与网络的稳定性,并且能有效降低数据传输的丢包率。 展开更多

关键词 低功耗自适应集簇分层型协议 非均匀分簇 路由协议

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低能耗无线传感器网络路由协议研究 被引量：7

5

作者 潘雪峰 李腊元 何延杰 《计算机工程与设计》 CSCD 北大核心 2012年第4期1347-1351,共5页

针对LEACH协议生成非均匀的簇造成能量损耗的问题,以降低能量损耗为研究目的,结合PEGASIS协议的特点,从选择簇首节点、形成簇、簇间路由等方面对LEACH协议进行了改进。经过理论分析和仿真实验,对该协议的性能进行测试,并使用对比的方法,... 针对LEACH协议生成非均匀的簇造成能量损耗的问题,以降低能量损耗为研究目的,结合PEGASIS协议的特点,从选择簇首节点、形成簇、簇间路由等方面对LEACH协议进行了改进。经过理论分析和仿真实验,对该协议的性能进行测试,并使用对比的方法,与LEACH协议进行比较。仿真实验结果表明,该路由协议的设计使各节点较均衡地消耗能量,节点生存时间更长,延长了整个无线传感器网络的生命周期。 展开更多

关键词 无线传感器网络 低功耗自适应簇分层型协议 分簇算法 路由 能量均衡

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低能耗的无线传感网络分层聚类与节点管理机制 被引量：15

6

作者 蒋勇 赵作鹏 《计算机工程与设计》 北大核心 2019年第3期638-643,共6页

为降低无线传感器网络的能耗,提出一种分层聚类与节点管理机制。依据距离汇聚节点的远近以及节点数量的多少对网络进行分层,使各分层中传感器节点数量基本一致;改进LEACH协议的门限函数,在各网络分层独立建立节点簇;依据分层网络中簇头... 为降低无线传感器网络的能耗,提出一种分层聚类与节点管理机制。依据距离汇聚节点的远近以及节点数量的多少对网络进行分层,使各分层中传感器节点数量基本一致;改进LEACH协议的门限函数,在各网络分层独立建立节点簇;依据分层网络中簇头节点的位置和节点的剩余能量,选择每个分层的中心节点;在此基础上,由分层中心节点管理各分层节点,强制能量较低的节点休眠,管理簇头节点的更新;采用LEACH协议进行数据传输。实验结果表明,该机制有效降低了网络能耗,延长了网络生存时间。 展开更多

关键词 无线传感器网络 分层聚类 节点管理 低功耗自适应集簇分层型协议 分簇

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面向煤矿井下WSN低功耗双向时间同步算法研究与实现 被引量：3

7

作者 崔丽珍 员曼曼 +1 位作者 李璋 赫佳星 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第9期1253-1259,共7页

针对传统时间同步算法通过交换较多数据包来获取同步精度而导致能耗过大的现象,结合煤矿井下网络结构的特殊性,在分析双向成对同步机制和单向广播同步机制基础上,利用广播传输特性将2种机制有效结合起来,提出一种基于簇状结构的主被动... 针对传统时间同步算法通过交换较多数据包来获取同步精度而导致能耗过大的现象,结合煤矿井下网络结构的特殊性,在分析双向成对同步机制和单向广播同步机制基础上,利用广播传输特性将2种机制有效结合起来,提出一种基于簇状结构的主被动式低功耗双向时间同步算法。实验表明,基于簇状结构的主被动式同步方式可有效解决传统双向报文交互频繁的问题,在误差允许范围内达到减少消息开销和平衡整个网络能量损耗的目的。 展开更多

关键词 煤矿井下 时间同步 无线传感器网络 低功耗 分簇

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基于控制簇头能量的改进分簇路由算法

8

作者 刘波 裴炳南 +1 位作者 陈微微 杨智峰 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2011年第12期69-71,共3页

针对LEACH协议中簇头节点能量消耗相对过快,导致部分节点加快死亡、网络能量利用率降低的缺陷,提出一种改进的方法。通过计算理想簇半径,限制簇头的发射功率,从而减少簇头能量的消耗。仿真结果表明,改进后的方法能均衡节点的能耗,有效... 针对LEACH协议中簇头节点能量消耗相对过快,导致部分节点加快死亡、网络能量利用率降低的缺陷,提出一种改进的方法。通过计算理想簇半径,限制簇头的发射功率,从而减少簇头能量的消耗。仿真结果表明,改进后的方法能均衡节点的能耗,有效地延长了整个网络的生存期。 展开更多

关键词 无线传感器网络 簇头能量 理想簇半径 低功耗自适应集簇分层型协议(LEACH)

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基于能量和均衡分簇的WSN自适应拓扑控制 被引量：1

9

作者 吴志培 詹永照 熊书明 《计算机工程》 CAS CSCD 2013年第9期69-73,共5页

无线传感器网络中基于分簇的拓扑控制方法容易将低能量节点误选为簇头而加速死亡,且在成簇过程中未考虑簇成员数量,会导致簇头负载过重。为此,提出一种基于能量和均衡分簇的自适应拓扑控制方法。在选择簇头时考虑节点的剩余能量,采用均... 无线传感器网络中基于分簇的拓扑控制方法容易将低能量节点误选为簇头而加速死亡,且在成簇过程中未考虑簇成员数量,会导致簇头负载过重。为此,提出一种基于能量和均衡分簇的自适应拓扑控制方法。在选择簇头时考虑节点的剩余能量,采用均衡化思想自适应构建簇成员。仿真实验结果表明,该方法能有效降低节点死亡速率,延长网络寿命,提高网络的服务性能。 展开更多

关键词 无线传感器网络 拓扑控制 低功耗自适应按簇分层协议 簇头选择 节点能量 均衡分簇

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一种适用于多基站环境的WSN分簇路由协议 被引量：2

10

作者 潘琢金 陈天毅 +1 位作者 王传云 杨华 《计算机应用与软件》 北大核心 2023年第9期99-103,共5页

在多基站部署于网络外部的环境下,网络边缘的节点与基站通信所需的能耗相比其他节点更少,但它们与大部分节点距离较远,不适合当簇头。传统LEACH算法每轮簇头数量不等且分布不合理。针对上述问题提出一种适用于多基站环境带有中转节点的... 在多基站部署于网络外部的环境下,网络边缘的节点与基站通信所需的能耗相比其他节点更少,但它们与大部分节点距离较远,不适合当簇头。传统LEACH算法每轮簇头数量不等且分布不合理。针对上述问题提出一种适用于多基站环境带有中转节点的分簇路由协议,在优先选靠近簇内质心且能量较高的节点作为簇头的同时,利用靠近基站的普通节点做中转,以此减轻簇头的能耗负担,同时改进了分布式的簇头选举方法来保证每轮的簇头数相同,进一步减少不必要的能耗。经仿真测试,该方法能让节点能耗更加均衡,并有效延长网络的使用寿命。 展开更多

关键词 无线传感器网络 低功耗 分簇 多基站 路由算法

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一种低功耗高性能AB类运算放大器的设计 被引量：2

11

作者 郑慧臻 王科平 谢生 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第11期142-150,共9页

为了解决传统运算放大器在物联网系统等低功耗应用中转换速率较低和增益带宽积较小的问题,设计了一种新型的AB类运算放大器。提出了基于差分对管的电流复用技术,将输入晶体管产生的差分电流再次利用,提高了电路的输出电流,获得了更高的... 为了解决传统运算放大器在物联网系统等低功耗应用中转换速率较低和增益带宽积较小的问题,设计了一种新型的AB类运算放大器。提出了基于差分对管的电流复用技术,将输入晶体管产生的差分电流再次利用,提高了电路的输出电流,获得了更高的转换速率、增益带宽积和直流增益。此外,结合了基于自适应偏置电路的AB类输入级和局部共模反馈电路,使得运算放大器输出级的动态电流摆脱了静态电流的限制,以较小的静态电流获得了较大的动态电流,进一步提升了电路的关键性能参数。基于180 nm CMOS工艺,对运算放大器进行设计和验证。仿真结果表明:在70 pF的负载电容下,正负转换速率分别为23.55 V/μs和-31.47 V/μs,增益带宽积为2.38 MHz,直流增益为63 dB,静态功耗仅为23μW。与传统的AB类运算放大器相比,所提出的电路在实现低功耗的同时具有更高的转换速率、增益带宽积和直流增益,适用于模数转换器和电源管理等低功耗电路系统。 展开更多

关键词 AB类运算放大器 电流复用技术 自适应偏置电路 局部共模反馈 高转换速率 高带宽 低功耗

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嵌入式微处理器中的低功耗Cache技术研究 被引量：1

12

作者 胡瑞 马鹏 章建雄 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2015年第7期75-81,共7页

高速缓冲存储器(Cache)作为微处理器的重要组成部分,在芯片面积和功耗上都占比过高。针对Cache功耗问题,基于分段访问Cache技术和路预测Cache技术,提出一种低功耗组相联Cache的预访问策略。在Cache中增加一个缓冲寄存器(Buffer),用以存... 高速缓冲存储器(Cache)作为微处理器的重要组成部分,在芯片面积和功耗上都占比过高。针对Cache功耗问题,基于分段访问Cache技术和路预测Cache技术,提出一种低功耗组相联Cache的预访问策略。在Cache中增加一个缓冲寄存器(Buffer),用以存储最近Cache命中后被访问的标签和数据子阵列信息。在开始进行标签访问之前,选中该Buffer,并将所访问的Cache标签和Buffer标签进行匹配,根据匹配结果选择采用路预测访问或分段访问方式。通过Mi Bench基准测试程序并使用Simple Scalar和Sim-Panalyzer进行实验,结果表明,与传统组相联Cache技术相比,该策略能降低25.15%的能量延迟积。 展开更多

关键词 低功耗 高速缓冲存储器 多路组相联 路预测 分阶段 预访问

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分组密码处理器的可重构分簇式架构 被引量：14

13

作者 孟涛 戴紫彬 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第2期453-456,共4页

该文在研究分组密码算法处理特征的基础上,提出了可重构分簇式分组密码处理器架构。在指令的控制下,数据通路可动态地重构为4个32bit簇,2个64bit簇和一个128bit簇,满足了分组密码算法数据处理所需的灵活性。基于分簇结构,提出了由指令... 该文在研究分组密码算法处理特征的基础上,提出了可重构分簇式分组密码处理器架构。在指令的控制下,数据通路可动态地重构为4个32bit簇,2个64bit簇和一个128bit簇,满足了分组密码算法数据处理所需的灵活性。基于分簇结构,提出了由指令显性地分隔电路结构的低功耗优化技术,采用此技术使得整体功耗降低了36.1%。设计并实现了5级流水线以及运算单元内流水结构,处理AES/DES/IDEA算法的速度分别达到了689.6Mbit/s,400Mbit/s和416.7Mbit/s。 展开更多

关键词 分组密码算法 分簇式架构 可重构计算 低功耗设计 流水线

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基于自组织神经网络的分簇成链协议 被引量：3

14

作者 肖婧 郑更生 +1 位作者 方勇 陈蒂 《计算机工程》 CAS CSCD 2013年第7期148-151,共4页

针对无线传感器网络的能量损耗问题,提出一种基于自组织神经网络的分簇成链路由协议RBCSC。该协议借鉴经典低功耗自适应集簇分层型(LEACH)协议的算法,采用自组织神经网络进行分簇,并运用贪婪算法成链。仿真实验结果表明,与LEACH协议相比... 针对无线传感器网络的能量损耗问题,提出一种基于自组织神经网络的分簇成链路由协议RBCSC。该协议借鉴经典低功耗自适应集簇分层型(LEACH)协议的算法,采用自组织神经网络进行分簇,并运用贪婪算法成链。仿真实验结果表明,与LEACH协议相比,RBCSC协议可减少网络节点能耗,延长网络生存周期。 展开更多

关键词 低功耗自适应集簇分层型协议 自组织映射 分簇 生存周期 贪婪算法 无线传感器网络

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基于节点剩余能量和位置的无线传感网络分簇方法 被引量：10

15

作者 苗长云 郭芮 李杰 《天津工业大学学报》 CAS 北大核心 2023年第2期61-66,共6页

针对分簇方法存在未考虑节点剩余能量、能耗效率低、网络生命周期短、造成节点过早死亡的问题,提出一种基于节点剩余能量和位置的无线传感网络分簇方法(RELCHP),该方法首先采用低功耗低时延协议分簇(LEACH),经稳定阶段后,再进行分簇;再... 针对分簇方法存在未考虑节点剩余能量、能耗效率低、网络生命周期短、造成节点过早死亡的问题,提出一种基于节点剩余能量和位置的无线传感网络分簇方法(RELCHP),该方法首先采用低功耗低时延协议分簇(LEACH),经稳定阶段后,再进行分簇;再分簇中,建立了节点剩余能量和位置阈值模型,根据该模型选取簇头,确定簇头节点后,广播消息给整个网络,非簇头节点按照接收到的各个簇头的广播消息信号的强弱,请求加入离自己最近的簇头;分簇结束,经稳定阶段后再按照该模型重新进行分簇,直至全部节点能量耗尽。通过OPNET仿真平台进行仿真实验,结果表明:与LEACH、LEACH-F分簇方法相比,该分簇方法的能耗效率比LEACH方法提高了19.4%,比LEACH-F方法提高了8.3%;网络生命周期比LEACH方法提高了29.6%,比LEACH-F方法提高了9.5%。 展开更多

关键词 低功耗低时延协议分簇 分簇方法 节点剩余能量和位置阈值模型 能耗效率 OPNET

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三维空间下基于簇首优化机制的LEACH路由算法 被引量：3

16

作者 黄成 张润 +1 位作者 吴晓蓓 徐志良 《南京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第2期241-245,共5页

针对三维空间下无线传感器网络路由节能问题,该文对低功耗自适应分簇(LEACH)路由算法的簇首选择机制进行优化。将传感器节点的剩余能量、网络的平均能量以及节点距离基站的位置作为阈值公式的参考因子,在协议簇建立阶段给出簇首个数最... 针对三维空间下无线传感器网络路由节能问题,该文对低功耗自适应分簇(LEACH)路由算法的簇首选择机制进行优化。将传感器节点的剩余能量、网络的平均能量以及节点距离基站的位置作为阈值公式的参考因子,在协议簇建立阶段给出簇首个数最优值计算公式和簇首选举阈值公式。仿真结果表明,该算法在相同运行条件下节能效果良好,具有更多的剩余总能量及较长的生存时间,能够有效均衡网络的能量,延长网络生命周期。 展开更多

关键词 三维路由协议 节能 低能耗自适应分簇

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无线传感器网络簇头优化分簇算法及其性能仿真 被引量：10

17

作者 陈静 张晓敏 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2006年第12期2787-2788,2792,共3页

基于对LEACH等算法的研究,提出一种传感器网络分簇算法———簇头优化分簇算法。它将节点周期性划分为数个在地理位置上分布均匀的“临时簇”,然后分别在每个临时簇内选择簇头;簇头选择时,遵循保护最低能量节点的原则,即要求所选簇头尽... 基于对LEACH等算法的研究,提出一种传感器网络分簇算法———簇头优化分簇算法。它将节点周期性划分为数个在地理位置上分布均匀的“临时簇”,然后分别在每个临时簇内选择簇头;簇头选择时,遵循保护最低能量节点的原则,即要求所选簇头尽量靠近剩余能量最低的节点。仿真结果表明,与LEACH相比较,该算法能保证簇头较均匀分布在网络中,推迟第一个死亡节点出现的时间,同时也提高了基站接收的数据量。 展开更多

关键词 无线传感器网络 低功耗自适应聚类路由算法 簇头 优化

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一种新的基于动态最优簇数目的WSN分簇协议 被引量：4

18

作者 何国圆 陈涤 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2008年第11期2778-2780,2800,共4页

针对低功耗自适应分簇(LEACH)协议不足,提出一种新的分簇协议,称为动态最优簇数目(DONC)分簇协议。在分簇阶段,它能够根据网络中剩余节点个数来确定最优簇数目而不是固定值,并在簇首选择中充分考虑节点能量和地理位置因素;在传输阶段,... 针对低功耗自适应分簇(LEACH)协议不足,提出一种新的分簇协议,称为动态最优簇数目(DONC)分簇协议。在分簇阶段,它能够根据网络中剩余节点个数来确定最优簇数目而不是固定值,并在簇首选择中充分考虑节点能量和地理位置因素;在传输阶段,采用改进的簇首链式转发。仿真表明,协议能保证簇数目始终保持最优状态,并且簇首在网络中均匀分布,有效延长网络的生存期。 展开更多

关键词 无线传感器网络 低功耗自适应分簇 分簇 最优簇数目 多跳

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流量自适应LoRa网络防碰撞路由算法 被引量：6

19

作者 李敬兆 刘伟 《传感器与微系统》 CSCD 2018年第5期147-150,157,共5页

LoRa无线技术的数据传输速率低,适合星型组网,现有的星型网络防碰撞轮询机制在大容量网络中性能不佳。基于信道竞争退避算法和分簇混合路由两方面,提出了适合LoRa网络的数据传输防碰撞算法,能自适应网络流量的变化。通过NS2软件仿真验证... LoRa无线技术的数据传输速率低,适合星型组网,现有的星型网络防碰撞轮询机制在大容量网络中性能不佳。基于信道竞争退避算法和分簇混合路由两方面,提出了适合LoRa网络的数据传输防碰撞算法,能自适应网络流量的变化。通过NS2软件仿真验证,在大容量LoRa网络中,算法改善了能耗、吞吐量和传输延时等方面的性能,提高了数据传输效率。 展开更多

关键词 低功耗广域网络 LoRa 数据防碰撞 分簇路由

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一种节能的无线传感器网络分簇算法 被引量：3

20

作者 周治平 王亭 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2011年第22期85-87,共3页

针对低功耗自适应聚类层次算法存在的能量问题和簇头瓶颈问题,提出一种节能的无线传感器网络分簇算法,在簇头的选择过程中利用节点能量、邻节点数等参数设置节点当选簇头的优先度,使簇头的分布更均匀。在簇的组建过程中设置能量阈值作... 针对低功耗自适应聚类层次算法存在的能量问题和簇头瓶颈问题,提出一种节能的无线传感器网络分簇算法,在簇头的选择过程中利用节点能量、邻节点数等参数设置节点当选簇头的优先度,使簇头的分布更均匀。在簇的组建过程中设置能量阈值作为簇的重建条件,减小簇的重建频率,同时采用单跳与多跳结合的数据传输模型,解决网络中的热点、热区问题。仿真实验结果表明,该算法能够有效利用能量,提高网络的稳定性,均衡网络的能量消耗,延长网络寿命,使网络具有更好的延展性、收敛性和安全性。 展开更多

关键词 无线传感器网络 低功耗自适应聚类层次算法 分簇机制 簇头选择 网络寿命

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