多半径误差修正自适应布谷鸟优化DV-HOP定位算法

针对WSN节点定位中非测距DV-HOP算法存在较大定位误差,提出了一种多通信半径误差修正自适应布谷鸟优化DV-HOP定位算法(MEACS-D)。采用锚节点多通信半径广播消息,在跳数计数时将跳数小数化,以减小跳数长短不一造成的误差;再用虚拟相交圆几何方法计算一跳内节点与锚节的距离;通过在未知节点选择平均跳距时,加入各个锚节点权重进行计算来减少平均跳距误差;另引入可自适应搜索步长的布谷鸟算法代替极大似然估计法来定位节点坐标,以提高定位精度。通过仿真,在不同锚节点、通信半径、总节点条件下MEACS-D算法较DV-HOP算法和原布谷鸟DV-HOP算法(CS-D)算法定位误差平均下降39.7%、10.6%,证明MEACS-D算法能有效减少定位误差。     

一种无线传感器网络抗虫洞攻击DV-HOP定位算法

为抵御虫洞攻击,改善定位性能,提出了一种基于安全邻居发现的抗虫洞攻击DV-HOP (distance vector-Hop)算法(secure neighbor discovery based DV-HOP, NDDV).该算法基于虫洞攻击时网络节点间通信跳数出现的异常,依据节点间路径跳数差异检测虫洞,通过搜索发现、滤除各虚假链路,以保障DV-HOP跳数跳距的准确性,减轻虫洞攻击的影响,提升节点定位精度.以变化参考节点比例的方式,对144个节点进行150次定位仿真实验,结果表明,平均节点度数达到5以上,NDDV即能有效滤除虫洞链路,提升节点定位精度;同等定位精度的情况下相比LBDV (label-based DV-HOP localization against wormhole attacks)算法所需的参考节点比例平均低约17.5%.      

基于改进DV-Hop算法的无线定位技术

为提高传统DV-Hop定位算法定位精度,分析算法执行过程中计算信标节点平均跳距产生偏小误差导致节点定位精度不高的原因,引入信标节点比例系数、信标节点平均跳距的最大值和所有信标节点平均跳距的平均值三个因子对算法平均跳距进行修正。通过Matlab软件比较节点通信半径和信标节点比例对定位精度的影响,选取一组合适参数,并基于平均跳距修正的DV-Hop算法进行仿真验证。结果表明,改进后的DV-Hop定位算法能有效降低节点定位误差,提高定位精度。     

一种基于Quasi-UDG模型的无线传感器网络非测距定位算法

针对Quasi—UDG模型下无线传感器网络随机部署的拓扑特征,提出了一种非测距基于权重的定位算法EWLS（Enhanced Weighted Least Square）．首先,设计出一种节点跳数和距离关系估计的方法,然后依据跳数值与距离关系的概率表达式,给出EWLS定位算法中节点测量距离信息的权重．仿真实验表明,在不同的锚节点密度、Quasi-UDG模型因子和平均邻居节点数的参数下,EWLS算法定位误差较小,同最小均方误差相比,有效地提高了节点定位的精度．     

基于EDV-Hop的免测距定位算法研究

为了更好地提高无线传感器网络节点定位精度,降低定位成本,针对APS算法存在的不足,提出一种新的免测距定位算法EDV-Hop,通过限制跳数实现局部范围内的定位信息提取,同时调整平均每跳距离,以此提高定位精度。在网络随机部署和任意节点密度的条件下估算节点位置,并从精度和有效性两个方面进行度量。仿真结果表明,EDV-Hop算法比DV-Hop具有更好的定位性能,它能够减少节点间通信量,降低通信成本,提高定位精度。     

DV-HOP定位算法改进研究

节点定位是无线传感器网络中的关键技术之一．基于无线传感器网络中DV-HOP定位算法分析的基础上,提出了一种改进算法．该算法通过RSSI测距技术测量点到点的距离,并在多跳网络中对累加距离进行广播,最后在节点位置估计过程中引入了加权质心算法进行定位．实验结果表明,改进后算法复杂度低,定位精度有明显的提高．     

基于几何约束及迭代的NLOS环境定位算法

针对在非视距 （non-line-of-sight,NLOS）环境中传统最优化定位算法抗NLOS误差能力较弱、且需要一个较准确的初始估计位置以确保算法收敛这一问题,提出一种应用在双基站场景下的基于几何约束及迭代的定位算法. 通过引入最大散射半径作为几何约束条件,以线性迭代方式进行一维全局搜索,并采用最小二乘算法获得移动台（mobile station,MS）初始估计位置,然后利用设定的阈值门限对各初始位置点进行筛选,最后通过加权平均获得MS的最终估计位置. 仿真结果表明:当散射半径为200 m时,本文算法的定位误差在200 m以下的概率能达到100%;在相同环境下,本文算法计算时间开销仅是网格搜索法的0.4%.      

无线传感器网络定位算法的研究

在无线传感器网络中，因无线传感器设备功耗、价格和硬件限制及对定位精度的要求，距离无关定位机制被认为是一类具有成本效益的解决方案。介绍了距离无关定位机制中的DV—hop定位算法，研究了不良节点、网络拓扑结构、锚节点和邻居节点对DV—hop定位算法性能的影响，分析了算法的通信量和计算量。在连通的网络中，该算法能够达到35％～40％的平均定位精度；该算法只需要较少的锚节点，计算和通信开销适中，不需要节点具备测距能力，是一个可扩展的算法，适用于各向同性的密集网络。     

无线传感器网络局部瓶颈节点的分布式检测算法

为减轻网络的负担,提出了"局部瓶颈节点"的概念及其分布式检测算法.该类节点具有与瓶颈节点类似的影响,但检测算法更简单可行.特别地,对于布设在带状区域的网络,证明了当布设区域宽度不超过槡3/2倍节点通信半径时,即可根据一跳邻居信息判断一个节点是否是瓶颈节点.结果表明,邻居节点数平均为10时,采用提出的分布式算法,被测节点成为局部瓶颈节点的概率仅为准瓶颈节点的1/4,从而提高了判断的准确性,降低了网络维护成本.     

自行小车悬挂输送系统无线定位算法

针对WKNN算法中未知节点的定位中邻近参考点参数固定、定位不灵活且误差较大的问题,提出了基于RSSI的加权近邻改进算法.首先对RSSI值进行高斯滤波处理,通过FCM聚类确定未知节点所属类别,采用隶属度阈值对聚类结果进行修正.然后根据FCM的聚类子样本数设定WKNN算法的近邻值,实现了WKNN算法的自适应计算.实验结果表...     

移动无线传感器网络节点定位算法研究

文章针对移动无线传感器网络中节点定位的问题,提出利用一个移动锚节点结合DV-Hop算法来对节点进行定位的方法,该算法与静态网络中DV-Hop定位算法相比节约了网络成本,仿真实验表明,该算法的定位误差和定位覆盖率可以满足大多数应用。     

基于刚分簇与鸡群优化的深井无线传感网络定位算法

针对矿井环境因素对无线传感器网络定位的制约,提出一种基于刚性分簇与鸡群优化的无线传感器网络定位算法(RCCSO). 首先,以传感网络中均匀分布的锚点为簇头,基于刚性图理论提出分簇算法对整个网络进行分簇并保证每个簇都是全局刚性的;其次,利用鸡群算法对簇内进行相对定位,求得簇内最优相对位置解集;再次,不同簇以锚点为旋转中心旋转不同角度,并利用鸡群算法求出旋转角度的最优解集,进而求得全局节点最优位置;最后,仿真结果显示,与多维标度MDS-MAP算法及自适应局部区域循环搜索DALSA相比,所提算法在精度上有较明显的提高.      

Research on Improved Low-Energy Adaptive Clustering Hierarchy Protocol in Wireless Sensor Networks

In wireless sensor networks (WSNs), due to the limited battery power of the sensor nodes, the communication energy consumption is the main factor to affect the lifetime of the networks. A reasonable design of the communication protocol can effectively reduce the energy consumption of the network system. Based on low-energy adaptive clustering hierarchy (LEACH), an improved LEACH protocol in WSNs is proposed. In order to optimize the cluster head (CH) election in the cluster setup phase, the improved LEACH takes into account a number of factors, including energy consumption of communication between nodes, remaining energy of the nodes, and the distance between nodes and base station (BS). In the steady phase, one-hop routing and multiple-hop routing are combined to transmit data between CHs to improve energy efficiency. The forward CH is selected as relay node according to the values of path cost. The simulation results show that the proposed algorithm performs better in balancing network energy consumption, and it can effectively improve the data transmission efficiency and prolong the network lifetime, as compared with LEACH, LEACH-C (LEACH-centralized) and NDAPSO-C (an adaptive clustering protocol based on improved particle swarm optimization) algorithms.     

基于RSSI的无线传感器网络加权质心定位算法

节点定位是无线传感器网络中的关键技术之一．文中通过对无线电传播路径损耗模型的分析，提出了加权质心定位算法，用信标节点对未知节点的不同影响力来确定加权因子，以提高定位精度．并且在理论分析的基础上，提出了优选信标节点进行节点定位计算的规则，以此进一步提高节点定位精度．加权质心定位算法计算简单，定位过程中节点问无通信开销．节点定位精度较常用的极大似然估计算法高，具有较普遍的应用意义．     

一种基于节点异质性降低跳图维护代价的方法

Skip Graphs提供了一种新的P2P查找算法,但是其系统查询和维护的消息流量巨大,限制了其应用.本文通过构造节点异质性模型,充分考虑节点异质性和节点负载的关系,提出新的Skip Graphs＋＋算法,有效降低系统的维护代价10%～30%,并从理论和仿真两方面进行证明.