无线传感器网络向扩散算法的研究与改进.pdfVIP

摘 要 无线传感器网络由大量随机部署的微型传感器节点组成，节点追求小体积、低成本， 采用电池供电，且～般不能续电。节点能量的消耗状态决定了网络寿命的长短，能量的 高效利用是无线传感器网络的核心问题。定向扩散算法(Directed 规模较小、单次查询信息量大的网络环境，通过兴趣扩散、数据传播建立源节点与目的 节点即汇聚节点的加强路径。现实应用中某一任务往往有多个源节点存在，产生多条加 强路径，定向扩散算法通过中问节点数据融合，合并相重合的加强路径，若多条加强路 径重合度较弱时，网络存在大量的链路冗余，造成不必要的能量损耗。 针对定向扩散算法在多源节点网络环境下的不足，提出了源节点成簇的定向扩散算 DiffusionbasedonCluster 法(Directed 节点向全网逐层广播兴趣消息寻找源节点，多个源节点组成一个临时簇，按照节点向心 度推选簇头，簇头与汇聚节点进行数据传播及路径加强，监测任务完成后解散簇。DD．CS 算法将多个源节点放到一个临时簇内，簇头负责所有源节点数据信息的汇集和融合，将 处理后的数据传送至汇聚节点。网络只需维护一条由簇头到汇聚节点的加强路径，减少 了网络中冗余链路的存在，降低了网络能耗。节点向心度由源节点到簇内其他源节点距 离的平方和表示，线性正比于簇内数据融合所需的能量，由最小节点向心度推选的簇头 保证簇内数据融合的能量消耗最小。 通过MATLAB对定向扩散算法和DD．CS算法仿真实现，对比两种方法的网络能量 消耗情况，发现DD—CS算法在多源节点网络环境下可以更好地节约网络能量。 关键词：无线传感器网络，定向扩散，源节点成簇，节点向-tL,度，MATLAB Researchand ofDirected DiffusionmForWSN Improvement Algorith and Communication WangGuoqiang(Information Engineering) Directed AssociateProfessorLi by Hong Abstract Wirelesssensor e oflotsofsensor are networks(WSN)arcomposed nodes，which overthe WSNfields．Sensor main of deployedrandomly nodes，the componentsWSN，are constrainedintermsof tightly storagecapacities，data whichis processing，andenergy limited networklifetimeis providedby unchangeablebattery．The determinedthe by of