毛科技， 徐 慧， 方 凯， 陈庆章

(浙江工业大学 计算机科学与技术学院，浙江 杭州 310023)

基于虚拟引力的WSNs路由协议设计与实现*

毛科技， 徐 慧， 方 凯， 陈庆章

(浙江工业大学计算机科学与技术学院，浙江杭州310023)

数据采集是无线传感器网络(WSNs)主要功能之一，大规模的传感器网络采集并回收数据时容易出现节点负载不均衡，导致负载重的节点过早死亡。为了延长传感器网络的生存时间，本文提出了一种基于虚拟力的分簇路由协议(CRPVG)，选取合适的节点出任簇首；根据簇首与普通节点的虚拟引力大小进行分簇；通过簇首之间多条传输将采集的数据包发送至基站节点。实验结果表明:提出的分簇路由协议在能耗均衡方面起到了较好的作用，延长了网络的生存时间。

无线传感器网络； 分簇路由协议； 能量均衡； 虚拟引力

0 引 言

数据采集是无线传感器网络(wireless sensor networks,WSNs)主要作用之一，如监测环境信息、监测工厂附近污染物的扩散等[1,2]。然而传感器网络需要采集转发大量的数据，容易导致某些节点负载过重，能量消耗过快，最终导致传感器网络的过早死亡，因此,研究能耗均衡的路由协议有着重要的意义[3～6]。

在分簇路由协议方面的研究如比较有代表性的低功耗自适应分簇路由协议[7](low energy adaptive clustering hierarchy，LEACH)，该协议首先利用随机数随机选取簇首，进行分簇，簇首节点将簇成员节点采集的数据单跳发送至基站，LEACH路由协议随机选取簇首，并不能避免传感器网络局部“过热”问题，而且簇首单跳将数据发送至基站对传感器节点硬件的要求较高，不适用于普通大型的传感器网络。……