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基于Agent技术的无线传感网络拓扑分簇算法仿真研究

2014-03-21黄友锐唐超礼曲立国

仪表技术与传感器 2014年7期

刘 佳,黄友锐,唐超礼,曲立国,韩 涛

(安徽理工大学电气与信息工程学院,安徽淮南 232001)

0 引言

无线传感器网络(WSN)中的传感器节点通常处在不易接近的恶劣环境中,并采用能量有限的电池供电[1],由于电池不能随时更换[2],所以设计能量消耗低,能量消耗均匀,网络生命周期长的网络拓扑结构至关重要[3]。

LEACH算法[4-5]是最早提出的一种自适应分簇拓扑算法,其簇头节点能量消耗较大,且未考虑节点的剩余能量;HEED[6-7]作为一种完全分布式成簇算法,已将剩余能量作为参量引入其中,但对影响簇头选举的因素考虑不全,致使簇头节点的选举不合理。基于多权值优化的分簇算法[8](MWBC)选取多个网络参数作为簇头选举的依据,但其未考虑簇头节点到汇聚节点的距离,对簇头节点的能量消耗影响较大。

文中提出的基于Agent技术的无线传感网络拓扑分簇算法将Agent应用到分簇算法中,由于Agent[9]可以过滤掉大量的冗余信息,所以在簇头选举阶段可以有效减少通信量,降低网络的能量消耗,在簇的更新阶段节约了路由空洞和定时分簇造成的不必要的能量消耗。仿真结果表明,该算法可以节约网络流量,延长整个网络的生命周期。

1 相关假设

假设1:每个节点Agent上都有移动Agent的运行环境,且初始能量基本相同。

假设2:无线传感器网络中每个节点Agent都有唯一编号,且已知自己和邻居节点Agent的编号。

假设3:部署的节点Agent分布在一个二维平面内,可用坐标(xv,yv)标识自己的位置。

2 Agent类型定义

将无线传感器网络看作是一个多Agent系统,系统框图如图1所示。……

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