徐会彬(.湖州师范学院信息工程学院,浙江 湖州33000；.浙江省现代农业资源智慧管理与应用研究重点实验室,浙江 湖州33000)

随着无线传感技术的发展,无线传感网络(Wireless Sensor Networks,WSNs)已在军事侦察、智能家居、智慧农业等领域广泛使用[1－2]。WSNs由多个节点组成的无线网络。这些节点能感知环境的一些物理特性,进而获取如压力、温湿度等各类数据。节点将其采集到的数据以多跳方式传输至汇聚节点。

WSNs内节点属于微型传感节点,它们的计算能力、内存和电源功率有限。通常,节点是由电池供电。一旦电池能量消耗殆尽,节点就无法继续工作。由于应用环境复杂多变,难以更换节点电池或者以其他方式补给能量。因此,能量成为制约WSNs长时间运行的瓶颈[3]。

相比于其他操作,传输数据消耗了节点的大部分能量。因此,学者通过优化数据传输策略降低节点的能耗。其中,分簇的策略受到广泛关注。低功耗自适应集簇分层型(Low Energy Adaptive Clustering Hierarchy,LEACH)[4]是最初的分簇路由。LEACH路由将WSN分成若干簇群。每个簇群由一个簇头。簇头收集本簇内感测的数据,再将数据传输至汇聚节点。LEACH路由通过分簇思想,提高数据传输效率,缓解了网络的能耗。

LEACH路由采用随机方式产生簇头,没有考虑节点能量以及距离等信息,存在一些不足。为此,研究人员针对这些不足,提出一些改进策略[5－7]。例如,文献[8]针对簇头的选择阈值进行改进。在阈值函数中引入能量,使剩余能量大的节点更容易成为簇头。但是该路由没有考虑节点离汇聚节点的距离。……