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无线传感器网络中信任机制与能量高效路由的整合应用
1
作者 黄钰靖 《通信电源技术》 2025年第1期177-179,共3页
为解决无线传感器网络中安全性与能量效率之间的矛盾问题,研究基于信任感知地理自适应路由协议(Trust-Aware Geographic Adaptive Routing Protocol,TAGA)路由提出一种整合信任机制与能量高效路由的新方案,即能量感知TAGA路由算法(Energ... 为解决无线传感器网络中安全性与能量效率之间的矛盾问题,研究基于信任感知地理自适应路由协议(Trust-Aware Geographic Adaptive Routing Protocol,TAGA)路由提出一种整合信任机制与能量高效路由的新方案,即能量感知TAGA路由算法(Energy-Aware Trust-based Geographic Adaptive Routing Protocol,EA-TAGA),通过设计综合信任模型,将直接信任、间接信任与能量因子相结合,并引入自适应阈值调整机制,实现信任评估与能量感知的统一。同时,在TAGA路由决策中引入信任加权距离进展指标,优化节点选择策略。通过仿真实验,验证此次设计的EA-TAGA在不同网络规模和节点密度下的良好适应性,为无线传感器网络的安全高效运行提供新的解决方案。 展开更多
关键词 无线传感器网络 信任机制 能量高效路由
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一种能量均衡的水下无线传感器网络覆盖空洞修补方法
2
作者 闫雒恒 皇甫中民 《华北水利水电大学学报(自然科学版)》 北大核心 2024年第3期33-41,共9页
针对现有水下无线传感器网络空洞修补方法需要空洞边界探测、通信和计算开销大、覆盖率和能量均衡性差、水下环境模型过于理想化等问题,考虑水底地形复杂,且通常存在较大障碍物等环境因素,建立了基于能量的节点之间、区域边界、零能量... 针对现有水下无线传感器网络空洞修补方法需要空洞边界探测、通信和计算开销大、覆盖率和能量均衡性差、水下环境模型过于理想化等问题,考虑水底地形复杂,且通常存在较大障碍物等环境因素,建立了基于能量的节点之间、区域边界、零能量空洞、低能量覆盖洞、水底地形及障碍物作用力等多维度的虚拟力模型,提出了基于上述虚拟力模型和能量均衡的空洞修补算法。该算法不需要精确的空洞边界探测,对水下复杂地形和不同环境具有良好的适应性和鲁棒性。此外,提出的对低能量节点、低能量覆盖洞冗余修补的策略,显著提高了修补后网络能量分布的均衡性,减少了因低能量节点的能量很快耗尽而出现新的覆盖空洞的频率,减少了空洞修补频次,降低了网络维护成本。 展开更多
关键词 水下无线传感器网络 覆盖控制 空洞修补 虚拟力 能量均衡
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无线传感器网络能量均衡混合拓扑维护策略
3
作者 耿鹏 郝慧珍 +1 位作者 柳艳 叶子馨 《探测与控制学报》 CSCD 北大核心 2024年第1期139-144,共6页
针对恶劣环境下无人值守的无线传感器网络能量受限特性,提出一种时间和能量混合拓扑维护策略,以达到实现节点能量均衡的目的。将拓扑控制分为网络初始化阶段、拓扑构建阶段和拓扑维护阶段,在随机部署和虚拟骨干网络构建的前提下,确立了... 针对恶劣环境下无人值守的无线传感器网络能量受限特性,提出一种时间和能量混合拓扑维护策略,以达到实现节点能量均衡的目的。将拓扑控制分为网络初始化阶段、拓扑构建阶段和拓扑维护阶段,在随机部署和虚拟骨干网络构建的前提下,确立了能量和时间作为拓扑维护触发条件的合理性。仿真表明,所提出的混合拓扑维护策略使网络生命周期提升了44.6%,90%覆盖率结束时间增加了1.4倍,为无线传感器网络的节能部署提供了参考。 展开更多
关键词 无线传感器网络 混合拓扑维护 A3算法 能量均衡
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无线传感器网络能量空洞问题缓解策略分析 被引量:3
4
作者 赵学健 庄毅 +2 位作者 欧阳键 高阳 薛佟佟 《四川大学学报(工程科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第3期151-158,共8页
针对无线传感器网络中的能量空洞问题,建立了包含节点感知能耗、处理能耗、接收能耗、发送能耗的能量空洞问题分析模型,提出能量消耗速率的概念,并且给出了避免能量空洞问题的条件。利用该分析模型从理论上分析了节点密度、数据采集率... 针对无线传感器网络中的能量空洞问题,建立了包含节点感知能耗、处理能耗、接收能耗、发送能耗的能量空洞问题分析模型,提出能量消耗速率的概念,并且给出了避免能量空洞问题的条件。利用该分析模型从理论上分析了节点密度、数据采集率、数据融合以及路由方式等策略对缓解能量空洞问题的有效性。最后,通过仿真实验数据与理论分析的对比验证了该模型对能量空洞问题分析的正确性,并且给出了缓解能量空洞问题的最佳策略。 展开更多
关键词 传感器网络 能量空洞 模型 数据融合
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井下无线传感器网络能量空洞问题研究 被引量:1
5
作者 张申 常飞 乔欣 《工矿自动化》 北大核心 2013年第7期26-29,共4页
提出利用虚拟多输入多输出的思想来解决煤矿无线传感器网络的能量空洞问题,并提出了一种基于能量均衡的多跳非均匀分层分簇协议MUHC;阐述了MUHC传输模型,并分析了基于MUHC的虚拟多输入多输出系统能耗。Matlab仿真结果表明,与经典的LEAC... 提出利用虚拟多输入多输出的思想来解决煤矿无线传感器网络的能量空洞问题,并提出了一种基于能量均衡的多跳非均匀分层分簇协议MUHC;阐述了MUHC传输模型,并分析了基于MUHC的虚拟多输入多输出系统能耗。Matlab仿真结果表明,与经典的LEACH协议及EEUC协议相比,MUHC协议能够平衡整个网络的能量,延长网络生存时间,缓解能量空洞问题。 展开更多
关键词 无线传感器网络 能量空洞 虚拟多输入多输出 MUHC协议
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无线传感器网络能量空洞问题研究进展
6
作者 胥楚贵 邓晓衡 《电信科学》 北大核心 2011年第5期88-92,共5页
本文分析了无线传感器网络特征和能量空洞产生的主要因素,总结和评估了近年来提出的能量空洞避免策略,同时对该领域的尚存问题以及发展趋势进行了讨论。
关键词 无线传感器网络 能量空洞 能耗均衡 网络寿命
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基于不等簇半径分簇的无线传感器网络能量空洞避免 被引量:6
7
作者 杨宛楠 陈志刚 赵明 《中南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第4期1137-1142,共6页
基于无线传感器网络特性,提出一种不等簇半径非均匀分簇策略,根据各节点至Sink的距离,由近至远依次采用等比递增的不等簇半径进行分簇。并从理论上证明该策略可有效地均衡无线传感器网络的能量消耗。实验结果表明:距离Sink较近的节点,... 基于无线传感器网络特性,提出一种不等簇半径非均匀分簇策略,根据各节点至Sink的距离,由近至远依次采用等比递增的不等簇半径进行分簇。并从理论上证明该策略可有效地均衡无线传感器网络的能量消耗。实验结果表明:距离Sink较近的节点,采用较小的簇半径成簇,使得簇头节点可保留更多能量进行簇间数据转发;距离Sink较远的节点,采用较大的簇半径成簇,使得簇头节点可保留更多能量覆盖更大范围的节点进行簇内数据收集,从而使得整个网络的负载比簇半径恒定的分簇网络更加均衡。 展开更多
关键词 无线传感器网络 能量空洞 不等簇半径 分簇
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无线传感器网络的分簇拓扑控制算法研究 被引量:1
8
作者 刘华军 《信息技术与信息化》 2024年第4期150-153,共4页
在层次型分簇拓扑控制算法的基础上,提出非均匀分簇EBUC的拓扑控制算法,建立无线传感网络内的多个非均匀节点簇,设置靠近基站的簇规模更小、远离基站的簇规模更大,同时合理选择簇首节点、设置节点非均匀竞争半径,采取簇间多跳路由机制,... 在层次型分簇拓扑控制算法的基础上,提出非均匀分簇EBUC的拓扑控制算法,建立无线传感网络内的多个非均匀节点簇,设置靠近基站的簇规模更小、远离基站的簇规模更大,同时合理选择簇首节点、设置节点非均匀竞争半径,采取簇间多跳路由机制,使能量水平较高的节点选择基站附近能量高的节点进行数据转发,以最大程度节省网络能量、延长网络生命期。仿真实验表明,相比于其他算法而言,分簇拓扑控制算法的节点簇拓扑稳定性、能耗均衡性更加优秀。 展开更多
关键词 无线传感器网络 分簇拓扑控制算法 多跳路由 能量均衡控制
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基于不等簇半径轮换工作的传感器网络能量空洞避免研究 被引量:18
9
作者 刘安丰 阳国军 陈志刚 《通信学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第1期1-8,共8页
从理论上分析了分簇网络不同簇半径下的能量消耗情况,得到的结论是:1)给出了网络寿命最大时的簇半径τ的计算表达式;2)提出一种新颖而简单的采用不等簇半径轮换工作的能量空洞避免策略,其核心是:网络寿命取决于能量消耗最大节点的能量消... 从理论上分析了分簇网络不同簇半径下的能量消耗情况,得到的结论是:1)给出了网络寿命最大时的簇半径τ的计算表达式;2)提出一种新颖而简单的采用不等簇半径轮换工作的能量空洞避免策略,其核心是:网络寿命取决于能量消耗最大节点的能量消耗,当采用不等的簇半径轮换工作时,其能量消耗最大的节点不是同一节点,因而其综合的能量消耗比采用最优的固定簇半径的能量消耗还少,从而可有效提高网络寿命。理论分析与模拟实验结果表明,该策略实施简单,又能够有效地避免能量空洞现象,并显著地延长了网络的存活时间。 展开更多
关键词 无线传感器网络:能量空洞 不等簇轮换工作 簇半径:网络寿命
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无线传感器网络路由中的能量预测及算法实现 被引量:27
10
作者 林恺 赵海 +1 位作者 尹震宇 张希元 《通信学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第5期21-27,共7页
基于无线传感器网络中路由协议高效合理利用能量的要求,提出一种基于剩余能量预测的地理位置路由(EPGR,energy prediction and geographical routing)算法。算法通过建立传感器网络节点运作模型,及相邻节点剩余能量预测机制,优化路由选... 基于无线传感器网络中路由协议高效合理利用能量的要求,提出一种基于剩余能量预测的地理位置路由(EPGR,energy prediction and geographical routing)算法。算法通过建立传感器网络节点运作模型,及相邻节点剩余能量预测机制,优化路由选择。仿真和分析表明,EPGR算法能够有效地优化数据传输路径,均衡传感器网络节点的能量消耗,延长网络寿命。 展开更多
关键词 无线传感器网络 自组织网络 剩余能量预测 路由优化 马尔可夫链
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一种基于能量预测的无线传感器网络分簇算法 被引量:37
11
作者 林恺 赵海 +1 位作者 尹震宇 罗玎玎 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第4期824-828,共5页
为了解决无线传感器网络能量有效利用的问题,提出一种利用能量预测选择簇头节点的分簇算法:CHEP利用文中建立的传感器节点工作状态转换模型,CHEP算法将所得的剩余能量预测参数作为考虑因素引入阀值的计算,从而使高剩余能量且能耗较慢的... 为了解决无线传感器网络能量有效利用的问题,提出一种利用能量预测选择簇头节点的分簇算法:CHEP利用文中建立的传感器节点工作状态转换模型,CHEP算法将所得的剩余能量预测参数作为考虑因素引入阀值的计算,从而使高剩余能量且能耗较慢的节点能够在每一轮中被优先选为簇头节点.通过仿真实验,将CHEP与其他分簇算法进行分析和比较,验证了CHEP算法中能量预测机制以及阀值改进的有效性.结果表明CHEP能够更好地平衡网络负载,延长网络寿命. 展开更多
关键词 能量预测 簇头节点选择 状态转换 分簇算法 无线传感器网络
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无线传感器网络能量有效时间同步算法研究 被引量:25
12
作者 王义君 钱志鸿 +1 位作者 王桂琴 张旭 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第9期2174-2179,共6页
针对无线传感器网络中随着节点数目增多,传统的参考广播同步算法网络开销非常大的问题,该文提出一种能量有效的参考广播同步算法。该算法首先只对不相邻的两个接收节点在多个参考广播消息的条件下求平均相位偏差,并且对计算得出的相位... 针对无线传感器网络中随着节点数目增多,传统的参考广播同步算法网络开销非常大的问题,该文提出一种能量有效的参考广播同步算法。该算法首先只对不相邻的两个接收节点在多个参考广播消息的条件下求平均相位偏差,并且对计算得出的相位偏差进行最大后验估计;其次采用最小二乘线性回归方法周期性地拟合时钟偏移,完成同步过程。仿真结果表明,能量有效的参考广播同步算法在同步精度方面有所改进的同时,有效减少了无线传感器网络的能量消耗。 展开更多
关键词 无线传感器网络 时间同步 能量有效 参考广播同步
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无线传感器网络贪婪转发策略中的路由空洞问题 被引量:9
13
作者 田乐 谢东亮 +2 位作者 任彪 张雷 程时端 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第12期2996-3000,共5页
贪婪转发策略是无线传感器网络中基于地理位置的路由算法中非常重要的一种,但是该算法会遭遇到路由空洞问题。该文从理论上分析了路由空洞在规则部署和随机部署情况下的存在概率,并得出了随机部署情况下随机建立的路径会遭遇到路由空洞... 贪婪转发策略是无线传感器网络中基于地理位置的路由算法中非常重要的一种,但是该算法会遭遇到路由空洞问题。该文从理论上分析了路由空洞在规则部署和随机部署情况下的存在概率,并得出了随机部署情况下随机建立的路径会遭遇到路由空洞的概率。通过分析可以得出,当网络中节点的平均邻居数大于10时,利用带有退避改进方法的贪婪转发策略足以满足无线传感器网络的需要。 展开更多
关键词 无线传感器网络 贪婪转发 路由空洞 退避
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基于能量均衡的无线传感器网络压缩感知算法 被引量:13
14
作者 唐亮 周正 +2 位作者 石磊 姚海鹏 张静 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第8期1919-1923,共5页
无线传感器网络在探测目标源时会碰到处理能力不足和能量缺乏的问题。为了克服这些问题,该文提出了基于能量均衡的自适应压缩感知算法。与传统自适应压缩感知算法不同,所提出的算法在选择观测向量时不仅考虑了重构性能,还考虑了节点的... 无线传感器网络在探测目标源时会碰到处理能力不足和能量缺乏的问题。为了克服这些问题,该文提出了基于能量均衡的自适应压缩感知算法。与传统自适应压缩感知算法不同,所提出的算法在选择观测向量时不仅考虑了重构性能,还考虑了节点的能量均衡,防止某些节点过快消耗能量而导致整体网络结构的破坏。同时为了适应不同应用场景的需求,将自适应压缩感知算法和能量均衡压缩感知算法相结合,通过门限值的选择达到灵活配置的目的。仿真实验的结果表明,该文所提出的算法能够有效延长网络生存时间,同时能够实现能耗和收敛性的兼顾。 展开更多
关键词 无线传感器网络 自适应压缩感知算法 能量均衡 门限
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一种基于无线传感器网络安全的能量优化路由算法 被引量:14
15
作者 李树江 佟以鑫 +1 位作者 王向东 田中大 《大连理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第2期193-201,共9页
针对无线传感器网络节点能量利用效率、能量消耗不均衡和安全威胁而导致的网络寿命和网络功能受到影响等问题,提出了一种基于网络安全的能量优化路由算法.在网络中建立安全信任评估机制,借用物理学中势场的概念,利用节点深度、区域能量... 针对无线传感器网络节点能量利用效率、能量消耗不均衡和安全威胁而导致的网络寿命和网络功能受到影响等问题,提出了一种基于网络安全的能量优化路由算法.在网络中建立安全信任评估机制,借用物理学中势场的概念,利用节点深度、区域能量、剩余能量和安全信任值信息建立4个势场,并将它们统一成一个整合的势场.利用该势场函数确定节点数据包传输的下一跳方向,来达到对传感器网络能量利用效率、能量均衡和安全性的优化.通过仿真实验验证了算法的有效性. 展开更多
关键词 无线传感器网络 网络安全 能量均衡 信任机制
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一种基于自适应加权的无线传感器网络室内能量均衡路由 被引量:7
16
作者 黄河 石为人 +2 位作者 许磊 王小刚 钟文强 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第11期2493-2498,共6页
针对无线传感器网络在结构复杂多变的室内环境应用时,容易出现的传播损耗估计误差较大、难以结合环境变化实现自适应路由优化等问题,提出了一种基于自适应加权的室内能量均衡路由(Weight coefficient Adaptivebased Indoor Energy load-... 针对无线传感器网络在结构复杂多变的室内环境应用时,容易出现的传播损耗估计误差较大、难以结合环境变化实现自适应路由优化等问题,提出了一种基于自适应加权的室内能量均衡路由(Weight coefficient Adaptivebased Indoor Energy load-balanced Routing,WAIER)算法.WAIER将路由建立过程抽象为典型的多属性决策过程,以主客观综合赋权法和熵权系数法实现权重系数的确定及自适应动态调整,并结合传播损耗、节点能量等信息,选取最优节点进行数据转发.实验表明WAIER实现了权重的动态自适应,使数据流量得到合理分配,在室内环境应用时可有效平衡网络能量消耗,延长网络生存时间. 展开更多
关键词 无线传感器网络 自适应 能量均衡 多属性决策
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无线传感器网络中能量均衡参数可控覆盖算法 被引量:8
17
作者 孙泽宇 伍卫国 +1 位作者 曹仰杰 邢萧飞 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第8期77-83,共7页
针对目标节点进行k度覆盖的过程中会出现大量数据冗余迫使网络出现拥塞并导致网络通信能力和覆盖能力降低、网络能量快速消耗等问题,提出了一种能量均衡参数可控的覆盖算法(energy balance parameters-controlled coverage,EBPCC)。该... 针对目标节点进行k度覆盖的过程中会出现大量数据冗余迫使网络出现拥塞并导致网络通信能力和覆盖能力降低、网络能量快速消耗等问题,提出了一种能量均衡参数可控的覆盖算法(energy balance parameters-controlled coverage,EBPCC)。该算法利用节点之间的位置关系构造出覆盖网络模型,通过分析网络模型给出监测区域内节点覆盖期望值及对整个监测区域覆盖所需最少节点数的求解过程;在能耗方面给出了工作节点和邻居节点之间的能量转换函数比例关系,利用函数比例关系完成低能量节点的调度,进而达到全网能量平衡。实验结果表明:该算法不仅可以提高网络覆盖质量,还可以有效抑制网络节点能量快速消耗,在相同的监测环境下,该算法的网络生存周期比能量有效的目标覆盖ETCA算法延长了12.91%,覆盖率比事件概率驱动机制EPDM算法提高了7.06%。 展开更多
关键词 无线传感器网络 k度覆盖 覆盖率 网络生存周期 能量均衡
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一种能量高效和均衡的无线传感器网络分簇数据融合算法 被引量:8
18
作者 乐俊 张维明 +1 位作者 肖卫东 唐九阳 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第6期66-71,共6页
在无线传感器网络中,如果传感器节点之间的能耗不均衡,一些能耗进度较快的节点会过快失效,继而导致网络过早无法正常工作。为了解决分簇无线传感器网络在数据收集过程中所存在的节点之间能耗不均衡问题,提出了一种新的分簇数据融合算法... 在无线传感器网络中,如果传感器节点之间的能耗不均衡,一些能耗进度较快的节点会过快失效,继而导致网络过早无法正常工作。为了解决分簇无线传感器网络在数据收集过程中所存在的节点之间能耗不均衡问题,提出了一种新的分簇数据融合算法。该算法将网络划分为大小不等的栅格,并根据剩余能量使簇首分别在每个栅格的节点中轮转。簇首消耗的能量越多,其所在的栅格也越大,栅格内有更多节点参与簇首的轮换以分担能量负载。通过该方式,算法能够提高节点的能耗均衡程度。另外,考虑到无线传感器网络的能量受限,算法还采取了一系列措施以节约能量。仿真实验结果表明,算法在能量使用效率、网络生命周期以及能耗均衡程度三个方面都具有较好的性能。 展开更多
关键词 无线传感器网络 分簇 数据融合 能量高效 能耗均衡
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无线传感器网络中一种能量均衡的基于连通支配集的数据收集算法 被引量:14
19
作者 奎晓燕 杜华坤 梁俊斌 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第8期1521-1528,共8页
采用连通支配集来构建虚拟骨干可以减轻无线传感器网络的广播风暴问题.目前已有大量工作通过构造最小连通支配集形成网络虚拟骨干来进行高效数据收集.然而,最小连通支配集并不能有效均衡节点的能量耗费,导致网络生命周期较短.提出了一... 采用连通支配集来构建虚拟骨干可以减轻无线传感器网络的广播风暴问题.目前已有大量工作通过构造最小连通支配集形成网络虚拟骨干来进行高效数据收集.然而,最小连通支配集并不能有效均衡节点的能量耗费,导致网络生命周期较短.提出了一种能量均衡的基于连通支配集的分布式算法EBCDS来进行数据收集,通过选择能量水平和度均比较大的节点组成连通支配集,支配集中的节点组成一个规模不大但具有较高能量水平的网络骨干.网络中的所有数据沿骨干在较小的寻路空间中转发,能够节省节点能量,使骨干节点不会因为能量不足而过早死亡.理论分析表明,EBCDS能以O(nlogn)的消息复杂度构造连通支配集,仿真实验表明,EBCDS能有效节省节点能耗并延长网络生命周期. 展开更多
关键词 能量均衡 连通支配集 数据收集 无线传感器网络
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无线传感器网络中一种基于能量策略的路由算法 被引量:12
20
作者 李国华 田辉 +1 位作者 崔鸿雁 沈树群 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第1期168-171,共4页
介绍了无线传感器网络(Wireless Sensor Network,WSN)的概念和特点,在此基础上针对无线传感器网络的 特点提出了一种能量效率高和能量消耗平衡的路由新算法:最小能耗路由和节点能量最大路由周期轮转。给出了在 WSN中多点对一点通信的最... 介绍了无线传感器网络(Wireless Sensor Network,WSN)的概念和特点,在此基础上针对无线传感器网络的 特点提出了一种能量效率高和能量消耗平衡的路由新算法:最小能耗路由和节点能量最大路由周期轮转。给出了在 WSN中多点对一点通信的最小能耗路径和节点能量最大路径的矩阵算法。 展开更多
关键词 无线传感器网络 最小能耗路径 节点能量最大路径 路由轮转
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