吴 昊

(滁州职业技术学院信息工程学院， 安徽 滁州 239000)

0 前言

无线传感器网络(wireless sensor networks，WSN)技术作为网络融合的关键技术，在物联网领域得到了充分的应用[1]。该技术的应用原理是，通过在平面-立体空间内布设廉价传感节点的方式，实时进行数据采集、传输、汇聚，并同步进行数据挖掘及分析结果[2]。在实践中，无线传感器网络往往部署于环境监测、工业互联等领域，采用分簇算法实现节点的更新，以保持传感节点与sink节点的传输[3]。但部分WSN节点会在频繁更新的过程中失效，使得网络传输的稳定性受到一定影响。这一问题引起了研究人员的较多关注[4]。

当前WSN节点的更新主要体现在路由、能量等单一领域，簇头节点易失效，网络传输容易出现“抖动”现象[5]。Susila等人提出了一种基于分区-簇头轮询机制的WSN主备节点更新方案[6]。该方案中的算法实现过程比较简单，但其缺陷也较明显。比如，单纯采用能量最优机制进行节点筛选，极易使节点因能量消耗过多而受限， 难以适应高宽带采集的应用环境。Kumar等人提出了一种分层机制的WSN主备节点更新方案，针对簇头及成员节点按使用频率进行排序，筛选出使用频率较低的节点作为备用节点，从而减少因能量受限所致的传输抖动现象[7]。该方案中筛选出的节点在能量上不具最优特性，因而实践中能量受限的概率较高。Thiruchelvi等人提出了一种基于链路优化机制的WSN主备节点更新方案，以能量-路由为综合判断因素，采取抖动监测的方式实现多节点实时更新[8]。……