An Energy-Efficient Routing Algorithm Based on Bezier Curve in Wireless Sensors Networks
-
摘要: 无线传感器网络在面向事件监测中蕴藏着巨大的应用价值，但由于传感器节点电源能量耗尽导致经常失效或废弃，因此研究无线传感器网络节能的算法具有重要意义.多路径路由沿多条路径分配能量负载，提高了网络的寿命和质量.需要强调的是均匀地调节更多节点参与到网络的路由任务能够保护某节点由于负载过重从而能量迅速流失直至节点失效.反之，所有的流量沿最短路径路由，路由不仅拥塞，而且沿源节点和汇聚节点对之间的最佳路由周围的节点由于过载最终缩短了网络寿命.从2个方面展开:1)提出了一种高能效的基于Bezier曲线的多路径路由算法(multipath routing algorithm based on Bezier curve, MPRB)，并通过与传统的路由算法比较，实验数据验证了该算法能够获得更好的节能效果;2)基于查询区域划分设计的路由树个数与能耗关系比较了2种高能效的时空查询算法，并通过理论分析与实验仿真研究了查询区域划分方法、划分个数对能耗的影响，结果表明基于角度的查询区域划分方法是一种低能耗、面向绿色计算的方法.Abstract: Wireless sensor networks have tremendous value for event-based applications. However, due to the battery energy exhausted, sensor nodes become invalid and get out of usage, hence researching on energy efficient algorithms plays a significant role in the area of sensor networks. Multipath routing can distribute the energy load onto the multiple routes and thus increase the lifetime and quality of the network. It is important to stress the fact that evenly regulating the routing task among the more nodes of the network can also protect a node from failure considering that a node with heavy duty is likely to deplete its power quickly. On the contrary, all the traffic will be shipped along the shortest path routing, corresponding to the heavily congested path case, which in turn leads to overload of the nodes along the optimal routes between the sink and source pair, and finally shortens the lifetime of the network. In this paper, firstly, we propose an energy-efficient multipath routing algorithm based on Bezier curve (MPRB) that allows a given source node send samples of data to a given sink node in large scale sensor networks and by comparison with the typical multi-path routing algorithms, the experimental results demonstrate that our algorithm can obtain better energy efficiency. Secondly, motivated by the fact that the number of trees in the query region can influence the lifetime gain, we compare two new energy-efficient spatial-temporal query algorithms and how the way of the query region division and the number of sub-query regions have an effect on energy consumption of the wireless sensor networks through theoretical and experimental analysis. The results show the algorithm with the angular query region division is of energy efficiency and a ‘green’ mechanism.
-
-
期刊类型引用(18)
1. 邵俊. 基于区块链的输电线路数据安全存储与防篡改模型. 电工技术. 2025(01): 73-78 . 
百度学术
2. 任志鑫 ，闫恩华 ，陈韬伟 ，余益民 . 基于零知识证明的区块链密文数据共享与访问控制方案. 北京邮电大学学报. 2025(01): 87-91+113 . 百度学术
3. 王政，王经纬，殷新春. 支持用户撤销的可搜索电子健康记录共享方案. 计算机应用. 2024(02): 504-511 . 百度学术
4. 万文豪，王静宇，武彦君. 区块链中匿名属性验证可搜索加密方案. 计算机工程与设计. 2024(03): 691-698 . 百度学术
5. 唐菊香，李川平，何粒波. 云医疗体系中基于属性加密的数据共享方案. 计算机技术与发展. 2024(05): 205-212 . 百度学术
6. 张克君，王文彬，徐少飞，于新颖，王钧，李鹏程，钱榕. 面向云存储且支持重加密的多关键词属性基可搜索加密方案. 通信学报. 2024(09): 244-257 . 百度学术
7. 孟贤，刘吉成. 基于区块链技术的电力供应链资源安全共享. 计算机仿真. 2024(10): 69-73 . 百度学术
8. 谢晴晴，宋亮晴，冯霞. 面向医疗数据分享的轻量级且安全的搜索方案. 通信学报. 2024(11): 206-222 . 百度学术
9. 何全文，林庆新，林晖，汪晓丁，范新民. 基于跨链的医疗数据安全共享方案. 计算机系统应用. 2023(05): 97-104 . 百度学术
10. 冯涛，陈李秋，方君丽，石建明. 基于本地化差分隐私和属性基可搜索加密的区块链数据共享方案. 通信学报. 2023(05): 224-233 . 百度学术
11. 王经纬，吴静雯，殷新春. 抗共谋攻击的多授权电子健康记录共享方案. 电子学报. 2023(05): 1179-1186 . 百度学术
12. 胡荣磊，王乐胥，范晓红. 区块链上多类型用户属性基可搜索加密方案. 北京电子科技学院学报. 2023(03): 1-15 . 百度学术
13. 翟社平，白喜芳，童彤. 基于区块链的电子病历共享模型研究. 小型微型计算机系统. 2023(12): 2765-2772 . 百度学术
14. 霍颖瑜. 基于可搜索加密的区块链信息防篡改算法设计. 自动化与仪器仪表. 2022(01): 48-52 . 百度学术
15. 周艺华 ，扈新宇 ，李美奇 ，杨宇光 . 云环境下基于属性策略隐藏的可搜索加密方案. 网络与信息安全学报. 2022(02): 112-121 . 百度学术
16. 富瑶，李庆丹，张泽辉，高铁杠. 支持隐私保护和公平支付的数据完整性验证方案. 计算机研究与发展. 2022(06): 1343-1355 . 本站查看
17. 崔永杰，彭长根，丁红发，许德权. 一种支持多用户的公平密文检索方案. 计算机技术与发展. 2022(10): 100-107+113 . 百度学术
18. 杨青，于大为. 考虑用户隐私保护范围的物联网海量混合数据查询方法. 物联网技术. 2022(11): 69-73 . 百度学术
其他类型引用(40)
计量
- 文章访问数: 1281
- HTML全文浏览量: 2
- PDF下载量: 729
- 被引次数: 58
下载:
