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无线传感器网络分簇优化算法_邓宏贵
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2017-03-09
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无线传感器网络分簇优化算法_邓宏贵
无线传感器网络与无线自组网不同, 由于受到成本以及体 积等原因的限制,无线传感器节点的处理能力、通信带宽以及电 池容量等资源更为有限。尤其是在多数应用中,传感器节点的能 量无法得到补充,这使得如何有效利用能源,延长网络的工作寿 命成为需要考虑的关键因素之一。网内处理利用的是节点的计 算资源和存储资源, 其能量消耗与传送数据的能量消耗相比要 少很多。文献指出,如果使用 Micadot 节点,其发送一个比特的数 据所消耗的能量约为 4000nj, 而处理器执行一条指令所消耗的 能量仅为 5nj,即发送一个比特数据的能耗可以用来执行 800 条 指令。因此,传输链路的选择就很重要,因为可以减少很多不必 要的开销。LEACH 协议是比较常用的分簇路由协议,基于此协 议,有很多优秀的改进,其中如调整簇头门阀值,随机等概率的产 生簇头,但没有考虑节点的具体地理位置,造成簇头分布不均匀; LEACH-C 将离散式区域算法 LEACH 改变为中央控制,提高了 节电能耗的均匀性但增加了基站和节电的消息交换数量; 但是 由于所有的这些算法都是基于 LEACH 协议基础的, 因此其都 是按照如何成簇和如何传输数据来考虑设计的, 归根结底都是 围绕如何节省能量和延长网络寿命来设计的。
无线传感器网络与无线自组网不同, 由于受到成本以及体 积等原因的限制,无线传感器节点的处理能力、通信带宽以及电 池容量等资源更为有限。尤其是在多数应用中,传感器节点的能 量无法得到补充,这使得如何有效利用能源,延长网络的工作寿 命成为需要考虑的关键因素之一。网内处理利用的是节点的计 算资源和存储资源, 其能量消耗与传送数据的能量消耗相比要 少很多。文献指出,如果使用 Micadot 节点,其发送一个比特的数 据所消耗的能量约为 4000nj, 而处理器执行一条指令所消耗的 能量仅为 5nj,即发送一个比特数据的能耗可以用来执行 800 条 指令。因此,传输链路的选择就很重要,因为可以减少很多不必 要的开销。LEACH 协议是比较常用的分簇路由协议,基于此协 议,有很多优秀的改进,其中如调整簇头门阀值,随机等概率的产 生簇头,但没有考虑节点的具体地理位置,造成簇头分布不均匀; LEACH-C 将离散式区域算法 LEACH 改变为中央控制,提高了 节电能耗的均匀性但增加了基站和节电的消息交换数量; 但是 由于所有的这些算法都是基于 LEACH 协议基础的, 因此其都 是按照如何成簇和如何传输数据来考虑设计的, 归根结底都是 围绕如何节省能量和延长网络寿命来设计的。
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