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一种分布式高能效的WSN分簇路由优化方法

成果类型:: 发明专利

发布时间: 2022-08-12 14:35:02

科技成果产业化落地方案
方案提交机构:贵州省贵阳市| 用户589754 | 2022-10-26 16:02:28
本发明公开了一种分布式高能效的WSN分簇路由优化方法,该方法包括以下步骤:(1)节点随机部署;(2)根据阈值判断节点能否成为簇头;(3)步骤(2)中节点若不能成为簇头,判断该节点是否被多个簇头节点覆盖;(4)步骤(3)中节点若多个簇头节点被覆盖,则对该节点进行倾向度计算;(5)将步骤(4)中倾向度最高的簇头节点加入进行信息传送。本发明在考虑网络节点剩余能量的基础上,结合簇头节点覆盖范围内节点的数量,考虑基站、簇头和节点的位置,使得节点入簇的方式更为合理,减少了网络整体的能量损耗。理论分析和仿真实验结果表明,改进算法与原算法相比,降低了能量开销,延长了网络生命周期。
本发明的有益效果:与现有技术相比,本发明通过改变簇的范围、改进成簇机制和根据数据传输的距离以及能量因素共同确定节点的入簇机制,优化了簇头的覆盖半径,根据簇头节点的剩余能量和数据传输路径引入了节点入簇的倾向度的概念,改进了普通节点的入簇机制。通过实验仿真与结果分析,LDEEC算法能够很好地均衡节点的能量消耗,延长整个网络的生命周期。该方法包括以下步骤:(1)节点随机部署;(2)根据阈值判断节点能否成为簇头;(3)步骤(2)中节点若不能成为簇头,判断该节点是否被多个簇头节点覆盖;(4)步骤(3)中节点若多个簇头节点被覆盖,则对该节点进行倾向度计算;(5)将步骤(4)中倾向度最高的簇头节点加入进行信息传送;步骤(2)中判断节点成为簇头的方法如下:在无线传感器网络中,每个节点的剩余能量不同,

近些年来,无线传感器技术已经成为通信和计算机领域新兴的研究热点。由部署在检测区域内的大量传感器节以及基站组成的无线传感器网络(WSN)引起了人们极大的关注。无线传感器网络应用于环境监测、军事、交通运输等方面具有非常明显的优势,其节点具有一定的计算、存储和信息传输等功能,可以通过在待监测区域人工或随机播撒布置大量传感器节点,实时采集所需要的数据信息,通过单跳或者多跳方式传输至基站。WSN路由算法:路由算法是无线传感器网络技术中的基础和核心,它会根据不同的要求将各个节点采集到的数据信息传递到基站节点。在整个过程中,如何提高网络整体的能量高效性是最为重要的问题之一。目前,国内外学者提出了许多针对各种不同问题的路由算法,其中分簇路由机制是一种能够降低能量消耗、拓扑管理方便的路由协议,它的成员节点功能相对单一,无需维护较为复杂的路由信息,适用于大规模的网络。它可以将整个无线传感器网络分成若干个簇,每个簇内选择一个节点作为簇头,簇头节点承担中继任务,负责接收簇内其他节点采集的数据和信息进行处理,并将其传输至基站。采用的DEEC算法虽然能提高剩余能量较高节点担任簇头的可能性,但它仍然有以下几种缺点:①普通节点进行入簇选择的时候只是单纯的依据接收到的邻近簇头节点的信号强弱;②剩余能量较多的节点并不能重复担任簇头;③选择簇头时并没有考虑到备选簇头覆盖半径内节点的数量,考虑的因素有局限性。

团队由贵州各高校师生组成固定团体,目前约120人,下设综合部、自科项目与平台管理部、社科项目与平台管理部、成果与知识产权管理部。成果与知识产权管理部:1.负责收审、查验、评定、核算的科研成果积分和奖励。2.负责对外产学研合作和成果转移转化等工作。3.负责科研成果汇编及数据信息的保密管理、存档。团队重管理、讲效率,团队纪律严格、明确责任、不懈努力、开拓进取,为增强团队每一个成员的的创新能力,团队定期开展研讨交流会,在研讨交流中拓宽成员思路,在团建活动中凝聚团队力量。

通过改变簇的范围、改进成簇机制和根据数据传输的距离以及能量因素共同确定节点的入簇机制,优化了簇头的覆盖半径,根据簇头节点的剩余能量和数据传输路径引入了节点入簇的倾向度的概念,改进了普通节点的入簇机制。通过实验仿真与结果分析,LDEEC算法能够很好地均衡节点的能量消耗,延长整个网络的生命周期。

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