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遗传算法在WSNs多Sink节点布局中的应用 被引量:12
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作者 徐久强 柏大治 +1 位作者 罗玎玎 赵海 《东北大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第6期815-818,共4页
无线传感器网络应用一直受到有限资源及能量的约束,sink节点布局算法是长时期内需要研究的一个关键问题.实际情况下,由于节点资源受限或无线链路的问题,sink节点经常存在服务失败的情况.因此,提出一种无线传感器网络中多sink节点的P中... 无线传感器网络应用一直受到有限资源及能量的约束,sink节点布局算法是长时期内需要研究的一个关键问题.实际情况下,由于节点资源受限或无线链路的问题,sink节点经常存在服务失败的情况.因此,提出一种无线传感器网络中多sink节点的P中值布局模型,同时使用遗传算法对属于NP完全问题的sink节点布局模型进行求解计算,并对算法的计算精度、效率进行了分析.仿真实验结果表明,基于遗传算法而提出的布局模型能够有效降低无线传感器网络的能量消耗,提高网络服务效率,延长网络的生存期. 展开更多
关键词 P中值布局模型 sink节点布局 遗传算法 枚举法 无线传感器网络
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基于深度学习的传感云sink节点最优能效SWIPT波束成形设计 被引量:6
2
作者 王哲 李陶深 +2 位作者 葛丽娜 张桂芬 吴敏 《通信学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第7期176-188,共13页
为了解决传统基于最优化方法所设计的无线网络资源管理策略通常复杂度较高且实时性差,不利于在线决策制定的问题,针对基于SWIPT的传感云系统,建立汇聚(sink)节点能效最大化问题及其数学模型,然后引入深度学习方法,通过对最优化算法的学... 为了解决传统基于最优化方法所设计的无线网络资源管理策略通常复杂度较高且实时性差,不利于在线决策制定的问题,针对基于SWIPT的传感云系统,建立汇聚(sink)节点能效最大化问题及其数学模型,然后引入深度学习方法,通过对最优化算法的学习实现更低复杂度与更高实时性的算法设计。为了实现深度学习算法在网络资源分配中的应用,首先将sink节点最优能效模型转化为高维可求解形式,设计具有迭代形式的SWIPT-WMMSE算法实现最优波束成形矢量的求解,同时证明了算法的收敛性。然后基于DNN逼近误差的传递过程推导了DNN设计准则,并通过对DNN的训练实现其对SWIPT-WMMSE算法的逼近。最后通过仿真实验分别验证了SWIPT-WMMSE算法与DNN算法的有效性,及DNN算法的逼近效果和在提升系统性能方面的优势。 展开更多
关键词 深度学习 无线携能通信 汇聚节点 能效 波束成形 深度神经网络
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矿用起重机能耗感知系统Sink节点设计 被引量:2
3
作者 张峰 宋泊明 +1 位作者 徐溪 徐钊 《工矿自动化》 北大核心 2014年第2期19-22,共4页
针对采用有线传输方式难以实时监测起重机能耗的问题,提出了一种基于无线传感器网络的矿用起重机能耗感知系统Sink节点软硬件设计方案。该节点采用CC2530无线射频芯片实现起重机工作参数的采集和无线收发,采用ENC28J60以太网控制器将接... 针对采用有线传输方式难以实时监测起重机能耗的问题,提出了一种基于无线传感器网络的矿用起重机能耗感知系统Sink节点软硬件设计方案。该节点采用CC2530无线射频芯片实现起重机工作参数的采集和无线收发,采用ENC28J60以太网控制器将接收到的采样数据转换成以太网数据包,上传给后台监控中心;在分析uIP协议栈的数据通信流程与特点的基础上,详细阐述了uIP协议栈在CC2530芯片上的移植,以及Sink节点功能函数的编写。测试结果验证了该设计方案能够准确地实现TCP数据包的传输,满足矿用起重机能耗感知系统数据传输需求。 展开更多
关键词 起重机 能耗感知 sink节点 UIP协议栈 CC2530
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基于多Sink节点的煤矿巷道无线传感器网络路由协议 被引量:4
4
作者 黎望怀 夏旭 《工矿自动化》 北大核心 2016年第6期46-51,共6页
针对传统的单Sink节点无线传感器网络应用于煤矿安全监控系统中时,远离巷道口的传感器节点无法及时、准确地将巷道深处的监测数据传输到巷道口Sink节点的问题,提出一种适用于长带状结构煤矿巷道的基于多Sink节点的无线传感器网络路由协... 针对传统的单Sink节点无线传感器网络应用于煤矿安全监控系统中时,远离巷道口的传感器节点无法及时、准确地将巷道深处的监测数据传输到巷道口Sink节点的问题,提出一种适用于长带状结构煤矿巷道的基于多Sink节点的无线传感器网络路由协议。该协议引入多Sink节点的无线传感器网络结构和非均匀成簇的思想,采用基于多Sink节点的功率控制算法和非均匀成簇算法,对各个Sink节点的最优通信半径、发射功率、簇首的选择和非均匀竞争半径的计算进行优化。仿真结果表明,该路由协议在连通度、延时和网络生存期上具有优势,可有效降低无线传感器网络整体能耗,延长网络生存期。 展开更多
关键词 煤矿巷道 无线传感器网络 sink节点 路由协议 功率控制 非均匀成簇
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基于M/M/1/n的传感器网络sink节点过载性能研究 被引量:1
5
作者 张希元 赵海 +1 位作者 孙佩刚 罗玎玎 《东北大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第1期49-52,共4页
传感器网络sink节点的过载拥塞是影响其应用性能的重要因素.在分析了传感器网络中sink节点的收包过程后,把sink节点的收包过程概括为无线网卡中断处理和数据处理两部分.根据二级串连排队网络的理论,建立了收包过程模型并对此模型进行了... 传感器网络sink节点的过载拥塞是影响其应用性能的重要因素.在分析了传感器网络中sink节点的收包过程后,把sink节点的收包过程概括为无线网卡中断处理和数据处理两部分.根据二级串连排队网络的理论,建立了收包过程模型并对此模型进行了过载性能分析,提出了一种自适应包丢弃的过载控制方案,并在Micaz平台上进行测试,测试结果表明该方案能够较好地解决sink节点的过载拥塞问题. 展开更多
关键词 传感器网络 sink节点 M/M/1/n 过载 自适应包丢弃
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基于传输距离和Sink移动的扩延网络寿命算法 被引量:1
6
作者 孙海霞 胡永 张环 《电视技术》 北大核心 2017年第1期37-41,83,共6页
在无线传感网络WSN(Wireless Sensor Network)中,传感节点通常以多跳方式向信宿Sink传输感测数据。由于邻近信宿Sink的传感节点需要承担数据转发的任务,比其他节点消耗更多的能量,缩短了网络寿命。为此,提出一种扩延网络寿命的新算法,记... 在无线传感网络WSN(Wireless Sensor Network)中,传感节点通常以多跳方式向信宿Sink传输感测数据。由于邻近信宿Sink的传感节点需要承担数据转发的任务,比其他节点消耗更多的能量,缩短了网络寿命。为此,提出一种扩延网络寿命的新算法,记为NLTA(Network Life Time Augmentation)。NLTA算法采用了节点传输距离自适应调整和信宿Sink移动两个策略。节点依据能量情况,调整传输距离,减少能量消耗,然后根据路径容量值,调整Sink的位置,平衡网内的节点能量消耗,避免信宿Sink的周围节点能量过度消耗。仿真结果表明,提出的NLTA方案能够有效地提高网络寿命。 展开更多
关键词 无线传感网络 信宿 能量 网络寿命 传输距离
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一种能量消耗低的无线传感器网络Sink节点位置隐私保护算法研究 被引量:3
7
作者 归达伟 《科技通报》 2018年第7期193-196,共4页
由于无线传感器网络的信息广播的性质,不法分子能够通过通信量分析比较容易发现Sink节点位置。传统的加密和身份验证方法不能有效地保护Sink位置的隐私不受不法分子的侵犯,从而能够监视网络的流量活动。本文提出了一种Sink位置隐私保护... 由于无线传感器网络的信息广播的性质,不法分子能够通过通信量分析比较容易发现Sink节点位置。传统的加密和身份验证方法不能有效地保护Sink位置的隐私不受不法分子的侵犯,从而能够监视网络的流量活动。本文提出了一种Sink位置隐私保护协议,该协议不仅能够有效地实现Sink节点位置隐私保护,而且易于实现。为了迷惑本地或异地窃取信息的不法分子,每个节点都生成假消息,这些假消息的数量取决于节点子节点的数量。仿真结果表明,本文提出的协议可以有效地隐藏接收器的位置,虽然假消息的传输消耗节点的额外能量,但网络的生命周期不会受到影响。 展开更多
关键词 无线传感器网络 sink节点位置 假消息 隐私保护协议
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无线传感网中基于sink节点的目标位置选择移动算法 被引量:1
8
作者 饶芳 谭建军 《现代电子技术》 北大核心 2015年第19期43-45,49,共4页
在深入研究k-means算法和连续Hopfield神经网络算法的基础上,提出一种目标位置选择移动算法,该算法先利用k-means算法的原理,将网络中能量相近的节点进行聚簇,并选取每个簇的质心作为sink节点可以安放的目标位置,再利用连续Hopfield神... 在深入研究k-means算法和连续Hopfield神经网络算法的基础上,提出一种目标位置选择移动算法,该算法先利用k-means算法的原理,将网络中能量相近的节点进行聚簇,并选取每个簇的质心作为sink节点可以安放的目标位置,再利用连续Hopfield神经网络算法的思想,为sink节点的前进预设一条最优路径。Matlab仿真结果显示,该路由算法可以有效地抑制能量空洞的现象,对延长网络寿命具有重大意义,同时对解决能源问题也做出了一定贡献。 展开更多
关键词 移动sink节点 能量空洞 目标位置选择移动算法 信息泛洪 网络能耗 网络寿命
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基于能量区域代理机制的移动Sink路由算法 被引量:2
9
作者 张建军 万磊 +1 位作者 翟琰 魏振春 《合肥工业大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2015年第1期34-39,共6页
文章提出基于能量区域代理机制的移动Sink路由算法。该算法使用剩余能量扫描算法将系统划分为若干个能量相近的区域,再在每个能量区域内构建路由信息,根据已构建的路由信息选择代理节点作为能量区域内信息存储和与Sink通信的节点,根据... 文章提出基于能量区域代理机制的移动Sink路由算法。该算法使用剩余能量扫描算法将系统划分为若干个能量相近的区域,再在每个能量区域内构建路由信息,根据已构建的路由信息选择代理节点作为能量区域内信息存储和与Sink通信的节点,根据代理节点的分布制定Sink最小移动路径策略。仿真实验表明,在网络中使用该算法可以使网络能量得到更均衡合理充分的利用,可以很好地延长网络寿命。 展开更多
关键词 无线传感器网络 移动sink 剩余能量扫描算法 代理节点 最小移动路径策略
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基于无线传感器网络的温室测控系统研究设计 被引量:38
10
作者 张保华 李士宁 +1 位作者 滕文星 张要伟 《微电子学与计算机》 CSCD 北大核心 2008年第5期154-157,共4页
针对当前温室控制系统存在的扩展性差、智能化程度不高等问题,在分析了无线传感器网络特点的基础上,设计了基于无线传感器网络的温室测控系统的硬件及软件.硬件上设计了传感器节点和汇聚节点,采用温度、湿度、光照度等传感器,实现了温... 针对当前温室控制系统存在的扩展性差、智能化程度不高等问题,在分析了无线传感器网络特点的基础上,设计了基于无线传感器网络的温室测控系统的硬件及软件.硬件上设计了传感器节点和汇聚节点,采用温度、湿度、光照度等传感器,实现了温室环境参数的自动采集.软件上基于模块化的思想,实现了数据的获取、处理和控制输出等功能.该设计具有扩展性好、实用性强、便于操作的特点. 展开更多
关键词 无线传感器网络 温室 测控系统 汇聚节点 PXA270
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无线传感器网络汇聚节点动态功耗管理方法 被引量:8
11
作者 王毅 张德运 陈海荣 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第2期138-142,共5页
针对传统的功耗管理方法不能解决实际应用中汇聚节点能量资源有限而易成为网络瓶颈的问题,以及传统排队论的指数分布理论模型在处理无线网络业务流时无法准确描述自相似性问题,提出了一种无线传感器网络汇聚节点动态功耗管理方法.首先... 针对传统的功耗管理方法不能解决实际应用中汇聚节点能量资源有限而易成为网络瓶颈的问题,以及传统排队论的指数分布理论模型在处理无线网络业务流时无法准确描述自相似性问题,提出了一种无线传感器网络汇聚节点动态功耗管理方法.首先理论推导了节点在各个休眠状态的休眠阈值,采用定数截尾样本的一致最小方差无偏估计方法得到汇聚节点在持续空闲时间长度上服从Pareto分布的参数,在不影响网络性能的前提下,利用二维模糊控制器自适应地调整定数截尾样本选用窗口.实验结果表明,该方法在满足网络性能约束的前提下,经动态调整节点的休眠深度,可减少约40%汇聚节点的能量开销、30%的动态功耗管理切换时延,提高约56%的切换成功率,从而避免了汇聚节点易成为网络瓶颈节点的问题,有效延长了汇聚节点的工作寿命. 展开更多
关键词 无线传感器网络 汇聚节点 动态功耗 节点寿命
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基于嵌入式Linux的无线传感器网络汇聚节点 被引量:5
12
作者 刘士兴 孟召晶 +1 位作者 石波 谢武军 《合肥工业大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2012年第4期499-502,共4页
文章研制了一种基于嵌入式Linux的无线传感器网络汇聚节点,能够组建管理无线传感器网络,负责收集融合来自传感节点的数据,与外界实现通信,并将接收处理的数据以动态网页的形式提供给用户访问。汇聚节点硬件部分选用ARM9处理器S3C2440作... 文章研制了一种基于嵌入式Linux的无线传感器网络汇聚节点,能够组建管理无线传感器网络,负责收集融合来自传感节点的数据,与外界实现通信,并将接收处理的数据以动态网页的形式提供给用户访问。汇聚节点硬件部分选用ARM9处理器S3C2440作为主控芯片,软件设计包括与硬件密切相关的嵌入式Linux系统软件开发平台的建立和远程监控体系的实现。实验结果表明,采用基于AJAX技术设计的汇聚节点实现了无线传感器网络数据接收的功能,并能够将数据以动态网页的形式提供给远端客户。 展开更多
关键词 无线传感器网络 汇聚节点 LINUX系统 WEB服务器 AJAX技术
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ZigBee与RS485混合网络的粮情监控系统的研究 被引量:10
13
作者 杨盛泉 刘海泉 刘白林 《西安工业大学学报》 CAS 2016年第9期749-756,共8页
为了解决使用传统方式采集粮库温度、湿度过程中表现出的低效率、误差大、维护难等问题,提出研究与设计基于ZigBee与RS485混合网络的粮情监控系统.文中首先介绍了粮情监控混合网络模型结构,它由感知层、网络层与应用层组成;进而叙述了... 为了解决使用传统方式采集粮库温度、湿度过程中表现出的低效率、误差大、维护难等问题,提出研究与设计基于ZigBee与RS485混合网络的粮情监控系统.文中首先介绍了粮情监控混合网络模型结构,它由感知层、网络层与应用层组成;进而叙述了无线网络中传感器节点和汇聚节点的硬件组成和运行机理;最后讨论了ZigBee网络通信的数据帧的设计以及节点底层程序与工控机上位程序设计.通过工程实例运行表明,粮库监控中使用ZigBee与RS485混合网络模式搭建运行可以扬长避短,具有组网灵活、数据精度高、低成本、方便维护管理等优点. 展开更多
关键词 ZIGBEE RS485 传感器节点 汇聚节点
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基于无线传感器网络的煤炭自燃火源监测系统的设计 被引量:6
14
作者 邓明 张国枢 陈蕴 《工矿自动化》 2009年第5期41-44,共4页
无线传感器网络因可在小规模、低成本的器件上实现处理、存储、传感和通信的一体化,广泛应用于环境监测等领域。文章在分析现有的煤矿井下自燃火源监测技术所存在的不足基础上,提出了一种基于无线传感器网络的煤炭自燃火源监测系统,介... 无线传感器网络因可在小规模、低成本的器件上实现处理、存储、传感和通信的一体化,广泛应用于环境监测等领域。文章在分析现有的煤矿井下自燃火源监测技术所存在的不足基础上,提出了一种基于无线传感器网络的煤炭自燃火源监测系统,介绍了该系统的结构、传感器节点、接入网关节点的设计,给出了微型传感器节点的软件设计。该系统可实现现有的有线系统无法实施的特殊区域温度的监测功能,有效地提高了煤矿的安全生产水平。 展开更多
关键词 煤矿 自燃火源监测 无线传感器网络 无线传感器节点 sink节点
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煤矿分布式突水监测系统设计 被引量:8
15
作者 闫广 王昕 +1 位作者 纵鑫 赵端 《工矿自动化》 北大核心 2015年第4期5-8,共4页
针对现有集中式煤矿突水监测系统人员劳动强度大、数据采集效率低等问题,基于ZigBee无线传感器网络架构,开发了分布式水文与围岩应力采集节点、路由节点和汇聚节点的硬件及软件,设计了一套煤矿分布式突水监测系统。该系统将矿井水文、... 针对现有集中式煤矿突水监测系统人员劳动强度大、数据采集效率低等问题,基于ZigBee无线传感器网络架构,开发了分布式水文与围岩应力采集节点、路由节点和汇聚节点的硬件及软件,设计了一套煤矿分布式突水监测系统。该系统将矿井水文、应力监测集成在统一的网络中,通过上位机对采集数据进行集中处理,可实时在线获取矿井水文与围岩应力的动态变化。测试结果表明,该系统监测精度较高。 展开更多
关键词 突水监测 水文监测 应力监测 无线传感器网络 采集节点 路由节点 汇聚节点
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基于量子狼群进化的多目标汇聚节点覆盖算法 被引量:9
16
作者 金杉 金志刚 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第5期1178-1184,共7页
在构建双层无线传感器网络中,汇聚层覆盖需要考虑无重复覆盖面积、汇聚节点连通性和能耗平衡这3个关键问题。该文将上述3个问题统筹为多目标优化难题(MOP),提出一种面向汇聚节点覆盖的量子狼群进化算法(QWPEA),选择出候选头狼(CLW)群体... 在构建双层无线传感器网络中,汇聚层覆盖需要考虑无重复覆盖面积、汇聚节点连通性和能耗平衡这3个关键问题。该文将上述3个问题统筹为多目标优化难题(MOP),提出一种面向汇聚节点覆盖的量子狼群进化算法(QWPEA),选择出候选头狼(CLW)群体,以滑模交叉、量子旋转门、非门变异等方法产生寻优高效的下一代量子编码人工狼。仿真结果表明,该文所提算法能够有效减少汇聚节点数,提高汇聚层结构稳定性,并平衡网络能耗,适于大范围,大规模传感器节点网络部署环境。在800 m×800 m面积部署传感器节点达到1000个时,汇聚有效覆盖率较MOPSO,NSGA-II算法分别高29.55%和25.93%,汇聚通信能耗率分别高15.27%和18.63%,汇聚占通率分别低14.01%和15.46%。 展开更多
关键词 无线传感器网络 量子狼群进化算法 覆盖 多目标 汇聚节点
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基于物联网的矿井安全检测系统设计 被引量:9
17
作者 李瑞华 乔玉峰 刘峰 《电子设计工程》 2016年第2期135-136,139,共3页
为了解决目前煤矿安全监测系统存在的问题,加强煤矿安全监测的准确性、实时性。提出了基于物联网体系框架的煤矿安全监测系统。该系统利用物联网感知技术对矿井下的煤矿安全生产的自然因素的指标通过无线数据通讯的数据感知和采集,实现... 为了解决目前煤矿安全监测系统存在的问题,加强煤矿安全监测的准确性、实时性。提出了基于物联网体系框架的煤矿安全监测系统。该系统利用物联网感知技术对矿井下的煤矿安全生产的自然因素的指标通过无线数据通讯的数据感知和采集,实现矿井安全监控系统架构,重点研究了矿井监测系统的物联网架构、各无线节点接入技术的设计,从而提高煤矿安全监测的实时性和准确性。 展开更多
关键词 物联网技术 无限传感网络 汇聚节点 ZIGBEE
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医疗监护无线传感器网络的研究 被引量:2
18
作者 李鸿强 苗长云 +1 位作者 武志刚 石博雅 《电子器件》 CAS 2007年第4期1490-1494,共5页
无线传感器网络具备传感、计算和无线通信等能力,如何将它应用到传统的医疗监护领域是一个很大的挑战.无线传感器网络的实现难点在于网络体系机构、操作系统、通信协议和应用软件等方面的设计.设计了一种心电医疗监护无线传感器网络,它... 无线传感器网络具备传感、计算和无线通信等能力,如何将它应用到传统的医疗监护领域是一个很大的挑战.无线传感器网络的实现难点在于网络体系机构、操作系统、通信协议和应用软件等方面的设计.设计了一种心电医疗监护无线传感器网络,它对于医院病人的心电实时监护和临床医学诊断具有重要的实际意义,详细介绍了无线传感器网络体系结构和系统软硬件设计,尤其在节点硬件和通信协议两方面进行了深入的阐述. 展开更多
关键词 无线传感器网络 医疗监护 节点 sink节点 通信协议
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水情无线传感器网络汇聚节点的设计与实现 被引量:5
19
作者 陈卫兵 郑玉丽 《节水灌溉》 北大核心 2010年第9期78-80,共3页
将无线传感器网络技术应用于水情信息采集系统,用无线传输方式替代传统的有线传输方式,方便用户使用,降低安装和维护成本。用高性能的微控制器C8051F和低功耗的无线通信模块CC1020设计汇聚节点,采用基于时隙的通讯协议接收传感器节点发... 将无线传感器网络技术应用于水情信息采集系统,用无线传输方式替代传统的有线传输方式,方便用户使用,降低安装和维护成本。用高性能的微控制器C8051F和低功耗的无线通信模块CC1020设计汇聚节点,采用基于时隙的通讯协议接收传感器节点发送过来的水情数据,用串行口通过GPRS将数据发送给信息中心。系统有很好的灵活性和扩展性,为水资源管理和农业生产提供技术支持,具有广阔的应用前景。 展开更多
关键词 无线传感器网络 汇聚节点 嵌入式系统 CC1020
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一种基于LEACH改进的均匀分簇路由算法 被引量:5
20
作者 邹虹 彭国龙 《电视技术》 北大核心 2013年第3期133-136,140,共5页
针对LEACH分簇算法簇头分布位置不均匀以及节点耗能不均衡等缺点,提出一种双SINK节点均匀分簇算法DSUC。该算法首先利用无信标节点ABC定位算法,计算出每个节点的坐标位置,再根据理论得出的最佳簇头数将整个无线网络区域尽可能地划分成... 针对LEACH分簇算法簇头分布位置不均匀以及节点耗能不均衡等缺点,提出一种双SINK节点均匀分簇算法DSUC。该算法首先利用无信标节点ABC定位算法,计算出每个节点的坐标位置,再根据理论得出的最佳簇头数将整个无线网络区域尽可能地划分成均等的区域,然后SINK节点通过各节点坐标选举各区域内离质心最近的节点作为第一轮簇头节点。在区域的对称位置上设置2个SINK节点,轮流交替工作,能有效解决"热区"问题。 展开更多
关键词 LEACH sink节点 ABC无信标节点定位 均匀分簇
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