基于能量和距离加权的WSNs簇头选择算法*
2014-09-25邵玉斌杜庆治
传感器与微系统 2014年5期
王 进, 邵玉斌, 龙 华, 杜庆治
(昆明理工大学 信息工程与自动化学院,云南 昆明 650500)
0 引 言
多年来,无线传感器网络(wireless sensor networks,WSNs)技术得到了长足的发展[1],利用其自身的优势,广泛应用于环境检测、智能家居、公共交通等领域[2,3]。但由于受到其自身软硬件条件的限制,存储、运算和通信能力较弱[4],特别是能量有限,不能实时补给,因此,传统的路由协议不适用于无线传感器网络,如何平衡能耗、延长网络寿命就成为了设计无线传感器网络路由协议的重点和难点。
由于分簇路由协议相比于平面路由协议具有更大的优势,近年来已成为研究的热点。文献[5]提出以虚拟化的多输入多输出(MIMO)为基础的用户合作通信方式,在每个簇内选取一个簇头和若干个协作簇头;DAIC[6]协议将整个网络分为若干层,各层中运用模拟退火算法选取簇头并形成相应的簇;文献[7]将节点能量和节点的邻近数目作为簇头选择的参考因素;BCDCP[8]协议均匀分配耗能,传感器节点间利用最小生成树,建立基站到簇头间的多跳路由。但是,以上协议存在未对簇头数目和簇头选取后进一步优化的问题。
本文在LEACH协议的基础上,将节点能量和节点到基站的距离作为参考因素引入阈值公式,目的是为了降低能量较少或离基站较远的节点被选为簇头的可能性,避免一些节点过早死亡;簇头选择时,依据新的阈值公式使每轮选出的簇头数达到预设的最优值,这样可以减少因簇结构不合理所产生的额外能量消耗,从而延长网络的生命周期;……
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