基于量子礁鲨机制的无线传感器网络分簇路由方法

本发明提供基于量子礁鲨机制的无线传感器网络分簇路由方法。此方法采用与LEACH相同的按“轮”周期运行方式,每轮包括动态成簇、动态簇首竞争和稳定数据传输三个阶段,以优化节点监测及控制数据在网络中的路由传递,均衡网络能耗,延长网络生命周期。在动态成簇阶段,根据当前网络状态判断是否需要动态成簇,若需要则采用量子礁鲨优化机制实现WSN节点动态成簇,以避免“热区”,其仿生于礁鲨捕食过程并结合模拟量子旋转门来演化量子礁鲨量子态,收敛速度快、收敛精度高,且具有更好的鲁棒性；在动态簇首竞争阶段,综合考虑节点剩余能量、节点与基站距离、节点与簇内其他节点距离三个因素并结合当前轮的网络特征来选举最优簇首。

2021-11-02

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一种能量平衡的圆形无线传感器网络非均衡分簇方法

本发明公开了一种能量平衡的圆形无线传感器网络非均衡分簇方法,以实现簇头节点能量负载均衡,延长无线传感网络的生命周期；通过簇头节点负载,利用广泛的理论推导和簇头节点能量计算,得到每层簇头节点的最优数目；基于模糊逻辑方法,得到一种簇头节点更替机制；结合两种方式,提出一种能量均衡的分簇方法；利用模拟实验,最终证明该算法在提升无线传感网络生命周期上,效果显著。

2021-11-02

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一种基于多事件触发下多源路径干扰优化的路由方法

本发明涉及一种基于多事件触发下多源路径干扰优化的路由方法,包括以下步骤：网络初始化；基于多事件触发的成簇策略；基于干扰避让机制的候选中继选择；基于干扰敏感度的中继选举；功率控制与数据多跳传输。本发明通过引入节点状态和干扰敏感度,保证不同事件传输链路完全不相交且使得链路间的干扰程度较小,有效解决多路径并行传输数据中的干扰冲突问题,提高网络的传输效率。

2021-11-02

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无线设备的数据传输方法及装置

本发明公开了一种无线设备的数据传输方法及装置。其中,该方法包括：确定安装在多个不同位置的多个无线设备的剩余电量；根据多个无线设备的剩余电量和不同位置处的通信质量,调整各个无线设备的安装位置；将通信质量超过预设阈值的位置处的无线设备确定为目标设备,将通信质量未超过预设阈值的位置处的无线设备确定为非目标设备；控制非目标设备将采集到的数据传输给目标设备,通过目标设备将数据转发至通信基站。本发明解决了相关技术中由于无线设备的信号质量差,或者使用率不高,导致的通信损耗较大的技术问题。

2021-11-02

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一种无线传感器网络的分簇方法及装置

本发明提供一种无线传感器网络的分簇方法及装置,所述方法获取无线传感器网络当中的各传感器节点的坐标信息；根据传感器节点的坐标信息,确定传感器节点分布区域的内侧轮廓线和外侧轮廓线；根据内侧轮廓线和外侧轮廓线,确定传感器节点分布区域的中心线,并将中心线划分成预设等分,并将中心线的每等分的中间点确定为参考点；分别将每一参考点距离最近的传感器节点确定为簇首节点,并将簇首节点之外的其它传感器节点确定为普通节点；向每个簇首节点发送广播信令。本发明能够保证无线传感器网络分簇均匀,延长整个网络的生命周期,同时不涉及复杂的算法模型,成本较低、分簇响应速度快、对处理器性能要求较低,具有很强的通用性。

2021-11-02

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一种物联网网关异常状态下的节能通信方法

本发明公开一种物联网网关异常状态下的节能通信方法,先将网关异常分为北向接口异常和南向接口异常；然后传感器节点进行了分簇,由簇头来获得网关状态,并将网关状态广播给成员节点,通过减少节点在单位时间内的总无线电发送次数,达到了节约通信能耗的目的,同时通过簇头轮换,实现了各节点能量的均匀消耗；此外,方案能够应用于大规模的物联网场景,通过迪杰斯特拉算法为各簇提供路由方案,从而进一步的减少通信能耗。

2021-10-29

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基于速率的联合多中继选择和功率分割因子的优化方法

本发明公开了一种基于速率的联合多中继选择和功率分割因子的优化方法,包括：计算单个中继参与转发时的最优功率分割因子及其对应的频带利用率；对频带利用率按降序排序并得到该顺序下对应的中继索引号组成的候选中继集合；从候选中继集合中得到不同的中继子集,计算不同中继子集参与转发时的信噪比；计算出目的节点在不同中继子集参与转发时反馈选择结果的位数,并根据信噪比和反馈位数计算出权衡效益值,权衡效益值变小时,将对应的中继子集确定为参与转发的中继集合；将确定的中继集合带入原始优化问题,求解多中继参与转发的最优功率分割因子。本发明实现了基于速率的联合多中继选择和功率分割因子优化。

2021-10-19

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一种无源物联网的中继方法

本发明公开了一种无源物联网的中继方法,首先,提出了一种智能中继方案,该方案使用基于射频无线供电的网关作为中继节点,将来自无源物联网设备的信息传送到混合接入点HAP。HAP利用EB技术将能量传输到网关和无源物联网设备,来自HAP的能量将被用来为网关供电,也作为激活无源物联网设备的入射信号从而实现无源物联网设备的信息传输。接着,通过联合优化EB向量、时间调度和功率分配,建立了一个和速率最大化问题。由于优化问题是非凸的,利用信息反向散射的EB特性,采用变量替换和半定松弛技术将其转化为凸优化问题。本发明可以获得显著的和速率增益。

2021-10-19

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一种基于竞争协作的WSNs关键节点休眠调度方法

本发明公开了一种基于竞争协作的WSNs关键节点休眠调度方法,感知节点的覆盖启发式值选取覆盖集,具有最大覆盖启发式值的感知节点将被视为预选节点,如果网络覆盖率得到提升,预选节点将被放入到覆盖集中,重复上述步骤,直到所有的目标点都被覆盖为止,得到一个相交的覆盖集。节点之间传输代价邻接矩阵,选取中继节点,同时在节点自私性的基础上,每个节点在同一时刻只能响应一个中继请求,即中继节点的竞争现象,中继节点会选择对自己有利的请求,传输代价相对较小的请求,进而构建网络连通路径。本发明避免感知节点同时承担感知和中继任务,降低中继节点转发能耗,最大化的利用网络中的节点,延长网络的生存时间。

2021-10-15

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一种无线传感器网络中基于动态簇半径的非均匀分簇方法

本发明揭示了一种无线传感器网络基于动态簇半径的非均匀分簇方法,该无线传感器网络包括基站和多个传感器节点；其中,基站固定处于网络中心,能通过多跳路由传输方法收集整个网络传感器的数据,包括收集到的数据以及其自身电量信息。传感器节点随机部署在无线传感器网络上,对周围环境进行监测,传感器节点之间通过路由传输数据,这也导致了不同的节点会有不同的能量消耗率。本发明改进了现有技术中存在的缺陷,使簇半径可以随着网络的运行而自动改变大小,即剩余能量多的簇首增加簇半径,主动承担较多的负载,为其他簇首分担任务；剩余能量小的簇首减小簇半径,减少一些负载以节省能量,从而达到更好地均匀网络能量消耗的目的。

2021-10-08

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