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ARDCH:适于多媒体传感器网络的自适应周期分簇机制
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作者 李瑞芳 李仁发 罗娟 《通信学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第2期22-28,35,共8页
分析了多媒体传感器网络节点部署特点以及多媒体信息位置相关性特点,提出了一种基于剩余能量与传输距离的自适应周期簇头竞争机制(ARDCH,adaptive round distributed cluster head),综合考虑通信代价及剩余能量选取簇头,同时根据剩余能... 分析了多媒体传感器网络节点部署特点以及多媒体信息位置相关性特点,提出了一种基于剩余能量与传输距离的自适应周期簇头竞争机制(ARDCH,adaptive round distributed cluster head),综合考虑通信代价及剩余能量选取簇头,同时根据剩余能量来动态调节簇头的工作周期,以此均衡网络中节点的能量消耗。此外采用多信道簇间通信,避免簇间干扰,与已有的几个分簇协议相比,显著地延长了网络的生存周期,更适于多媒体传感器网络。 展开更多
关键词 多媒体传感器网络 分簇 簇头 网络生存周期
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高效移动策略的分簇路由匹配优化算法
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作者 孙泽宇 廖桂生 +1 位作者 刘云卿 廖瑞乾 《西安电子科技大学学报》 北大核心 2025年第3期150-162,共13页
无线传感器网络中节点部署、路由选择和能量效率是影响网络生存周期和传输效率的关键因素,针对上述问题,提出了一种基于高效移动策略的路由匹配优化算法。首先,提出算法结合雾计算理论,给出跨层分簇路由最优簇数量的计算办法,完成了网... 无线传感器网络中节点部署、路由选择和能量效率是影响网络生存周期和传输效率的关键因素,针对上述问题,提出了一种基于高效移动策略的路由匹配优化算法。首先,提出算法结合雾计算理论,给出跨层分簇路由最优簇数量的计算办法,完成了网络能量衰减与传输距离增量和减量Δd变化的数学模型计算过程,通过自适应地动态调整路由策略,以提高数据传输成功率;其次,在簇建立阶段,利用粒子群优化算法实现了对复杂全局的时间-空间最优化解的搜索,保证簇内成员节点数量均衡,提高路由选择可靠性和多选性;再次,采用双路径备份技术给出数据传输时单跳与多跳存在的必要条件,同时对不同梯度下的跳变方式给出约束条件,优化资源配置的同时提升网络生存周期,降低网络延时和能耗。最后,实验结果表明,提出算法在网络时延和网络能耗以及网络生存周期和失效节点数量方面均优于其他三种算法,从而验证了算法的有效性。 展开更多
关键词 迁移策略 分簇路由 网络延时 网络能耗 网络生存周期
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一种改进的无线传感器网络LEACH-ED算法 被引量:28
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作者 顾相平 孙彦景 钱建生 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2008年第10期1770-1774,共5页
无线传感器网络(WSN)是一种资源严重受限的网络,特别是在供能方面。因此,如何有效地使用传感器节点的能量以延长无线传感器网络的生存时间,一直是WSN研究所关注的焦点。针对特殊环境限定区域的监测应用,联合剩余能量和簇首间距离的约束... 无线传感器网络(WSN)是一种资源严重受限的网络,特别是在供能方面。因此,如何有效地使用传感器节点的能量以延长无线传感器网络的生存时间,一直是WSN研究所关注的焦点。针对特殊环境限定区域的监测应用,联合剩余能量和簇首间距离的约束提出了一种新的分簇算法LEACH-ED,有效地延长了网络的生存时间。仿真实验结果表明,与传统的LEACH算法相比,LEACH-ED能量均衡性更好,能提供更长的网络生存时间。 展开更多
关键词 无线传感器网络 分簇算法 NS2仿真 LEACH 网络生存周期
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无线传感器网络中能量均衡参数可控覆盖算法 被引量:8
4
作者 孙泽宇 伍卫国 +1 位作者 曹仰杰 邢萧飞 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第8期77-83,共7页
针对目标节点进行k度覆盖的过程中会出现大量数据冗余迫使网络出现拥塞并导致网络通信能力和覆盖能力降低、网络能量快速消耗等问题,提出了一种能量均衡参数可控的覆盖算法(energy balance parameters-controlled coverage,EBPCC)。该... 针对目标节点进行k度覆盖的过程中会出现大量数据冗余迫使网络出现拥塞并导致网络通信能力和覆盖能力降低、网络能量快速消耗等问题,提出了一种能量均衡参数可控的覆盖算法(energy balance parameters-controlled coverage,EBPCC)。该算法利用节点之间的位置关系构造出覆盖网络模型,通过分析网络模型给出监测区域内节点覆盖期望值及对整个监测区域覆盖所需最少节点数的求解过程;在能耗方面给出了工作节点和邻居节点之间的能量转换函数比例关系,利用函数比例关系完成低能量节点的调度,进而达到全网能量平衡。实验结果表明:该算法不仅可以提高网络覆盖质量,还可以有效抑制网络节点能量快速消耗,在相同的监测环境下,该算法的网络生存周期比能量有效的目标覆盖ETCA算法延长了12.91%,覆盖率比事件概率驱动机制EPDM算法提高了7.06%。 展开更多
关键词 无线传感器网络 k度覆盖 覆盖率 网络生存周期 能量均衡
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基于PSO的无线传感器网络节能分簇协议 被引量:8
5
作者 蒋畅江 石为人 +1 位作者 向敏 唐贤伦 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2010年第8期15-17,20,共4页
针对如何最优化组簇、降低簇内节点能耗的同时均衡整个网络能耗的问题,提出一种基于PSO的紧凑且具有能量感知和基站距离感知能力的集中式网络分簇协议,粒子适应值函数基于簇头和簇内节点的欧氏距离、簇头节点能量、簇头与基站距离这3个... 针对如何最优化组簇、降低簇内节点能耗的同时均衡整个网络能耗的问题,提出一种基于PSO的紧凑且具有能量感知和基站距离感知能力的集中式网络分簇协议,粒子适应值函数基于簇头和簇内节点的欧氏距离、簇头节点能量、簇头与基站距离这3个因素定义。仿真结果表明,该协议能有效降低节点死亡速度,延长网络生存周期。 展开更多
关键词 无线传感器网络 分簇协议 粒子群优化算法 网络生存周期
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基于能量优化的无线传感器网络分簇路由算法研究 被引量:38
6
作者 刘铁流 巫咏群 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第5期764-770,共7页
无线传感器网络的路由协议设计要同时关注单个节点的能耗及整个网络能量的均衡消耗。分簇算法能有效解决节点能耗受限与不同节点能量开销不平衡问题。在分析了传统分簇路由LEACH(low energy adaptive clustering hierarchy)协议中选择... 无线传感器网络的路由协议设计要同时关注单个节点的能耗及整个网络能量的均衡消耗。分簇算法能有效解决节点能耗受限与不同节点能量开销不平衡问题。在分析了传统分簇路由LEACH(low energy adaptive clustering hierarchy)协议中选择簇头算法不足和当前一些典型基于LEACH思想的路由改进算法的基础上,提出了一种改进的传感器网络分簇路由协议,通过采用一种新的簇首竞争参数,减小了簇形成过程中的控制消息开销,从而能够更好地解决网络节点能量异构问题。同时让簇头采用多跳通信方式向基站传输数据,进一步降低了能量开销。仿真结果表明,该协议能有效节省节点的能耗,延长网络生存周期。 展开更多
关键词 无线传感器网络 分簇路由 LEACH 多跳通信 网络生存周期
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能耗均衡的无线传感器网络两级路由协议 被引量:5
7
作者 蒋畅江 石为人 +1 位作者 向敏 张颖 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2010年第3期1142-1144,共3页
传感器网络分簇路由协议研究的一个关键问题是如何最优化组簇,既能有效降低簇内节点能耗,又能均衡整个网络能耗。为此,提出一种能耗均衡的网络两级分层分簇路由协议。协议底层应用PSO算法实现网络节点最优化分簇;上层选择总簇头节点负... 传感器网络分簇路由协议研究的一个关键问题是如何最优化组簇,既能有效降低簇内节点能耗,又能均衡整个网络能耗。为此,提出一种能耗均衡的网络两级分层分簇路由协议。协议底层应用PSO算法实现网络节点最优化分簇;上层选择总簇头节点负责收集、融合簇头数据并发送至基站。仿真结果表明,本协议能有效降低节点死亡速度,延长网络生存周期。 展开更多
关键词 传感器网络 分簇路由协议 粒子群优化算法 网络生存周期
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无线传感器网络中多目标K覆盖保持算法 被引量:4
8
作者 高春玲 李孜 +1 位作者 孙泽宇 邢萧飞 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2016年第7期59-64,71,共7页
在多目标覆盖过程中,大量冗余数据会使对监测区域的有效覆盖有所降低,同时也迫使网络消耗大量能量。针对上述问题,提出一种多目标覆盖保持算法。通过网络模型建立传感器节点与目标节点之间的从属关系,给出对监测区域覆盖期望值的求解方... 在多目标覆盖过程中,大量冗余数据会使对监测区域的有效覆盖有所降低,同时也迫使网络消耗大量能量。针对上述问题,提出一种多目标覆盖保持算法。通过网络模型建立传感器节点与目标节点之间的从属关系,给出对监测区域覆盖期望值的求解方法,在网络能量转换方面,采用传感器节点调度机制,在达到网络能量均衡的同时,通过不同节点之间的能量转换达到不同的网络覆盖质量。仿真结果表明,与基于事件概率模型的优化覆盖算法(EPDM)、基于线性规划的多目标覆盖算法(ETCA)等相比,该算法能获得较高的能量消耗网络生存周期和网络覆盖率。 展开更多
关键词 无线传感器网络 网络生存周期 覆盖率 多目标 能量消耗
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基于概率感知模型的多节点联合网络覆盖算法 被引量:6
9
作者 孙泽宇 刘保罗 阎奔 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2019年第5期36-43,共8页
针对传感网在对关注目标节点进行覆盖过程中出现的非连续性覆盖,将会产生覆盖盲区以及大量冗余数据迫使通信链路出现瓶颈现象,提出了一种基于概率感知模型的多节点联合覆盖算法(Multi-Node Joint NetworkCoverage Algorithm,MNJC)。该... 针对传感网在对关注目标节点进行覆盖过程中出现的非连续性覆盖,将会产生覆盖盲区以及大量冗余数据迫使通信链路出现瓶颈现象,提出了一种基于概率感知模型的多节点联合覆盖算法(Multi-Node Joint NetworkCoverage Algorithm,MNJC)。该算法借助于概率相关知识,给出了多节点联合时覆盖质量期望值计算方法,以减少覆盖盲区的产生,提高了多节点联合网络覆盖率;利用节点动态转换机制对节点部署进行重新优化,抵制了网络能量的快速消耗,延长网络生存周期;该算法与其他三种算法覆盖率、生存周期以及节点存活数量等方面进行了比对实验,其性能指标平均提升了18.11%,15.57%和8.26%,从而验证该算法的有效性和实效性。 展开更多
关键词 传感网 网络生存周期 网络覆盖率 多节点 联合覆盖
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基于PSO的无线传感器网络分簇路由协议 被引量:3
10
作者 蒋畅江 向敏 唐贤伦 《计算机工程》 CAS CSCD 2012年第17期59-62,共4页
提出一种能量均衡的无线传感器网络两层分簇路由协议TL-EBC。该协议采用粒子群优化算法实现网络节点最优化组簇,设置总簇头负责收集、处理簇头数据并发送至基站,以均衡不同位置簇头间的能耗。仿真结果表明,TL-EBC能有效降低节点死亡速度... 提出一种能量均衡的无线传感器网络两层分簇路由协议TL-EBC。该协议采用粒子群优化算法实现网络节点最优化组簇,设置总簇头负责收集、处理簇头数据并发送至基站,以均衡不同位置簇头间的能耗。仿真结果表明,TL-EBC能有效降低节点死亡速度,均衡网络能耗,延长网络生存周期。 展开更多
关键词 传感器网络 分簇路由协议 粒子群优化算法 两层分簇 能耗 网络生存周期
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无线传感器网络中一种能量有效k度覆盖算法 被引量:2
11
作者 高春玲 孙泽宇 +1 位作者 邢萧飞 李传锋 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2016年第23期142-147,235,共7页
覆盖率是衡量无线传感器网络性能的重要指标之一。在对目标节点进行k覆盖的过程中,会出现大量数据冗余迫使网络出现拥塞的现象,导致网络通信能力和覆盖能力降低、网络能量快速消耗等问题。为此,提出了一种能量有效k度覆盖算法(Energy Ef... 覆盖率是衡量无线传感器网络性能的重要指标之一。在对目标节点进行k覆盖的过程中,会出现大量数据冗余迫使网络出现拥塞的现象,导致网络通信能力和覆盖能力降低、网络能量快速消耗等问题。为此,提出了一种能量有效k度覆盖算法(Energy Efficient k_degree Coverage Algorithm,EEKCA)。该算法利用节点之间的位置关系构造出覆盖网络模型,通过分析网络模型给出监测区域内节点覆盖期望值及对整个监测区域覆盖所需最少节点数量的求解过程;在能耗方面,给出了工作节点和邻居节点之间的能量转换函数比例关系,利用函数比例关系完成低能量节点的调度,进而达到全网能量平衡,优化了网络资源。最后,仿真实验结果表明,该算法不仅可以提高网络覆盖质量,还可有效抑制节点能量快速消耗,从而延长网络生存周期。 展开更多
关键词 无线传感器网络 能量有效 k度覆盖 覆盖质量 网络生存周期
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基于概率模型的无线传感器网络优化覆盖算法 被引量:6
12
作者 李孜 高春玲 +1 位作者 孙泽宇 邢萧飞 《光通信研究》 北大核心 2015年第4期68-71,共4页
为了更好地解决无线传感器网络在覆盖过程中出现大量冗余信息及节点能量消耗不均衡等现象,提出了一种节点能量均衡的最优覆盖算法。该算法利用监测区域内传感器节点与目标节点的从属关系建立网络模型,给出传感器节点与目标节点之间的从... 为了更好地解决无线传感器网络在覆盖过程中出现大量冗余信息及节点能量消耗不均衡等现象,提出了一种节点能量均衡的最优覆盖算法。该算法利用监测区域内传感器节点与目标节点的从属关系建立网络模型,给出传感器节点与目标节点之间的从属关系;通过从属关系和概率理论,求解传感器节点对目标节点的覆盖期望值,然后计算出覆盖监测区域所需最少传感器节点数量。实验结果表明,该算法不仅可以使用最少传感器节点完成对监测区域的有效覆盖,而且抵制了冗余信息数据的产生,提高了网络生存周期。 展开更多
关键词 无线传感器网络 概率模型 覆盖率 网络生存周期
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无线传感器网络的能耗均衡策略研究 被引量:2
13
作者 党小超 李小艳 郝占军 《计算机工程》 CAS CSCD 2012年第6期107-110,共4页
无线传感器网络中簇头的频繁更换导致大量能量用于发送成簇信息,从而大幅度降低网络性能。为此,提出多轮成簇算法(MRCA),通过改进轮模型减少簇头选举次数,利用辅助簇头分担主簇头的能量消耗,以均衡整个网络的能耗。仿真结果表明,与LEACH... 无线传感器网络中簇头的频繁更换导致大量能量用于发送成簇信息,从而大幅度降低网络性能。为此,提出多轮成簇算法(MRCA),通过改进轮模型减少簇头选举次数,利用辅助簇头分担主簇头的能量消耗,以均衡整个网络的能耗。仿真结果表明,与LEACH和HEED算法相比,MRCA能均衡网络能耗,延长网络生存周期。 展开更多
关键词 成簇 能耗均衡 网络生存周期 多轮成簇算法 辅助簇头
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一种基于分簇的无线传感器网络GPSR协议 被引量:2
14
作者 沈丹丹 王立华 +1 位作者 王宇 王振洲 《传感器与微系统》 CSCD 2015年第12期124-126,130,共4页
在实际应用中,无线传感器网络(WSNs)中的节点分布不均匀且节点能量有限,由于节点工作量大小不同,导致节点能量损耗不均衡,从而影响WSNs生存周期。为了延长网络生存周期,提出一种基于分簇的WSNs GPSR协议。该协议首先将网络划分为若干个... 在实际应用中,无线传感器网络(WSNs)中的节点分布不均匀且节点能量有限,由于节点工作量大小不同,导致节点能量损耗不均衡,从而影响WSNs生存周期。为了延长网络生存周期,提出一种基于分簇的WSNs GPSR协议。该协议首先将网络划分为若干个簇,每个簇需选择合适的簇头,而簇头选择以剩余能量为指标,并在簇内轮换。簇内采用改进的贪婪算法将数据汇集到簇头节点,有效避免了局部最小化问题。仿真实验表明:该协议能延长网络生存周期,提高数据传输成功率。 展开更多
关键词 分簇 无线传感器网络 GPSR协议 贪婪算法 网络生存周期
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基于移动节点的无线传感器网络中的瓶颈节点 被引量:3
15
作者 邓亚平 吴川平 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2011年第7期1939-1943,共5页
"瓶颈节点"是在无线传感器网络中由于随机部署的原因产生了连接两个或是多个区域的孤立节点。由于这类节点对网络的生存周期存在着很大的影响,提出一种分布式瀑布型移动方案。该方案减少了节点移动的距离并节约了节点移动所... "瓶颈节点"是在无线传感器网络中由于随机部署的原因产生了连接两个或是多个区域的孤立节点。由于这类节点对网络的生存周期存在着很大的影响,提出一种分布式瀑布型移动方案。该方案减少了节点移动的距离并节约了节点移动所消耗的能量,同时也减少了网络覆盖初始化的时间;通过移动一定数量的节点到"瓶颈节点"的附近来均衡节点的通信量,进而延长了整个网络的生存周期。仿真实验结果表明,该方法可以有效地提高整个网络的生存周期,均衡了节点的能量消耗,并缩短了节点重定位时间。 展开更多
关键词 移动节点 瓶颈节点 能量消耗 网络生存周期
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无线传感器网络中的能效优化路由算法 被引量:3
16
作者 彭利民 刘浩 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2010年第6期2198-2200,共3页
根据无线传感器网络节点能量消耗和网络生存周期的特点,通过建立动态规划能量优化模型,在路由总能耗满足能量阈值约束条件下,均衡消耗网络中各节点能量,在此基础上提出一种适合无线传感器网络的动态规划路由算法。仿真结果表明,提出的... 根据无线传感器网络节点能量消耗和网络生存周期的特点,通过建立动态规划能量优化模型,在路由总能耗满足能量阈值约束条件下,均衡消耗网络中各节点能量,在此基础上提出一种适合无线传感器网络的动态规划路由算法。仿真结果表明,提出的路由算法能充分地利用有限的能量资源,较大地延长网络生存周期并降低节点的平均能耗。 展开更多
关键词 无线传感器网络 动态规划 路由 网络生存周期
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基于事件概率的无线传感器网络K覆盖算法 被引量:1
17
作者 孙泽宇 魏巍 李传锋 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2011年第15期85-88,共4页
无线传感器网络在对目标区域进行K覆盖过程中易产生大量冗余节点,消耗网络中大量节点能量,并受外界环境因素制约。为此,提出一种基于事件概率的K覆盖算法。根据对监测目标区域节点关注程度的大小赋予不同概率值,通过节点之间信息交换和... 无线传感器网络在对目标区域进行K覆盖过程中易产生大量冗余节点,消耗网络中大量节点能量,并受外界环境因素制约。为此,提出一种基于事件概率的K覆盖算法。根据对监测目标区域节点关注程度的大小赋予不同概率值,通过节点之间信息交换和关联属性确定最小节点集和最大目标集,从而完成对目标区域节点K覆盖,优化网络资源,减少节点能量的消耗。仿真实验表明,该算法能够以较小的代价完成对目标区域节点K覆盖,延长网络生存周期,具有较好的实效性和稳定性。 展开更多
关键词 无线传感器网络 事件概率 K覆盖 节点能量 网络生存周期
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一种无线传感器网络簇头选择算法——基于簇头发送能耗 被引量:2
18
作者 贾银亮 常相茂 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2017年第22期82-86,共5页
分簇算法中,簇头的选择对无线传感器网络的能耗有重要的影响,为了提高网络生存周期,提出了一种基于簇头发送能耗的簇头选择算法(SECCS)。为了平衡节点间的不同能耗,使已做过簇头的节点在其后若干轮内不能再次成为簇头,其预计不能做簇头... 分簇算法中,簇头的选择对无线传感器网络的能耗有重要的影响,为了提高网络生存周期,提出了一种基于簇头发送能耗的簇头选择算法(SECCS)。为了平衡节点间的不同能耗,使已做过簇头的节点在其后若干轮内不能再次成为簇头,其预计不能做簇头的轮次根据簇头发送能耗来决定,并动态调整不能做簇头的轮次,保证候选节点数量在合适的范围内。在选择簇头时,限制簇头间的距离不能过小,并优先选择周围节点数量适中而平均距离较近的节点成为簇头,使簇头尽可能均匀分布以减少全网能耗。该算法不需要节点的剩余能量和位置信息,计算简单。通过仿真和数据分析,证明其网络生存周期较长。 展开更多
关键词 无线传感器网络 路由算法 分簇 网络生存周期
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基于节点负载均衡的分布式光伏发电无线安全监控网络研究 被引量:12
19
作者 陈孟元 《电子测量与仪器学报》 CSCD 北大核心 2016年第1期92-100,共9页
为解决分布式光伏发电并网容易对电网产生扰动的问题,引入针对分布式光伏发电无线监控网络,延长网络生命周期,对传统的LEACH协议进行改进,提出LEACH-NEW协议。LEACH-NEW协议将整个无线监控网络划分为等面积的若干个环形区域,依据传感器... 为解决分布式光伏发电并网容易对电网产生扰动的问题,引入针对分布式光伏发电无线监控网络,延长网络生命周期,对传统的LEACH协议进行改进,提出LEACH-NEW协议。LEACH-NEW协议将整个无线监控网络划分为等面积的若干个环形区域,依据传感器节点剩余能量在各个子区域内以不同概率选取簇头,使距离基站越近的簇包含更多的簇头,避免热区簇头因转发任务而过早失效。同时采用多跳路径完成数据传输,避免基站远处的簇头因一跳通信而过早失效。NS2的仿真结果表明:LEACH-NEW协议有效地均衡了网络能耗,延长了网络生命周期,使无线监控网络可提供更为可靠的监控,运行更加稳定,网络能耗也更加均衡,且当基站距离监测区域越远,LEACH-NEW协议的优越性越显著。 展开更多
关键词 无线传感器网络 低功耗自适应集簇分层型协议 网络生存周期 多跳 簇头
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基于多重竞争的无线传感器网络簇头选择算法 被引量:6
20
作者 贾银亮 张驰宇 梁康武 《传感器与微系统》 CSCD 2018年第2期140-142,146,共4页
无线传感器网络(WSNs)需要简单而有效的算法提高网络的生存周期。在经典的分簇算法LEACH基础上,根据节点剩余能量进行竞争,剩余能量大于阈值的节点可以选为簇头。在选择簇头时,各节点设置延时时间,根据邻节点数、到已选定簇头的距离2个... 无线传感器网络(WSNs)需要简单而有效的算法提高网络的生存周期。在经典的分簇算法LEACH基础上,根据节点剩余能量进行竞争,剩余能量大于阈值的节点可以选为簇头。在选择簇头时,各节点设置延时时间,根据邻节点数、到已选定簇头的距离2个因素进行竞争,选择合适的节点成为簇头。算法稳定了簇头数量,并使簇头分布更合理。仿真和数据分析表明:算法能显著提高网络的生存周期。 展开更多
关键词 无线传感器网络 能量均衡 分簇 网络生存周期
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