受限节点的WSNs非均匀分簇算法应用研究.pdfVIP

2014年第33卷 第2期 传感器与微系统(TransducerandMicrosystemTechnologies) 19 ＼ 研究与探讨 s 、 c 受限节点的WSNs非均匀分簇算法应用研究 韩 进 ，陈 树 (江南大学 物联网工程学院，江苏 无锡214122) 摘 要：针对常规分簇路由算法不能有效解决节点位置、能量、频段受限的固态发酵温度检测无线传感器 网络(WSNs)中节点过早死亡和能耗不均衡的问题，提出了一种基于粒子群优化(PSO)算法的非均匀分簇 路由协议。首先，根据网络规模选择固定数 目的簇首节点，然后 ，引入 PSO算法和非均匀分簇机制，以簇 首节点覆盖范围和簇内节点与簇首之间平均欧氏距离作为评价函数的影响因子，选取一组最优簇首。仿 真实验结果表明：所提算法有效改善了受限节点无线测温网络 “热区”效应 ，均衡了节点能耗 ，显著延长了 网络生存周期。 关键词 ：固态发酵温度检测；无线传感器网络；粒子群优化；非均匀分簇；网络生存周期 中图分类号：TP273 文献标识码 ：A 文章编号：1000--9787(2014)02--0019--04 Applicationresearchonuneven clusteringalgorithm for W SNsoflimitednodes HAN Jin，CHENShu (SchoolofIoTEngineering，JiangnanUniversity，Wuxi214122，China) Abstract：Aimingatproblemsofnodesare earlydeadand energy consumption oftheentirenetwork isnot balanced in the limited node position，eneryg ，~equency ofWSNs forsolid—state fermentation temperature measurement，can’tbesolvedeffectivelybyconventionalclusteringroutingalgorithm ，proposeanunevencluster routingprotocolbasedonparticleswarmoptimization(PSO)algorithm．Firstly，accordingtonetworksize，select fixednumberofclusterheadnodes，thenthePSO andunevenclusterschemeraeintroducedtoselecttheoptimal clusterheadsbyevaluatingfactorswhicharetheaverageEuclideandistancebetweennodesandtheirassociated clusterheadsandthesizeofclusterheadcoverage．Simulationexperimentalresultsdemonstratethatthealgorithm canefficientlyimprovethe“hotzone”effectofnetwork，balanceenergyconsumptionofnodes，andprolongnetwork lifecycle． Keywords：solid—statefemrentationtemperaturemeasurement；WSNs；particleswarm optimization(PSO)； unevenclustering；networklifecycle 0 引 言