输电线路在线监测WSN能耗均衡研究.PDFVIP

第２９卷第８期 计 算 机 应 用 研 究 Ｖｏｌ２９Ｎｏ８ ２０１２年８月　 ＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎＲｅｓｅａｒｃｈｏｆＣｏｍｐｕｔｅｒｓ Ａｕｇ．２０１２ 输电线路在线监测ＷＳＮ能耗均衡研究 １，２ １，２ １ １ １ 林俊如 ，朱宝晖 ，王秋石 ，曾　鹏 ，于海斌 （１．中国科学院 沈阳自动化研究所 工业信息学重点实验室，沈阳 １１００１６；２．中国科学院研究生院，北京 １０００３９） 摘　要：在输电线路在线监测的应用中，无线传感器网络存在严重的能耗不均衡问题。利用这些无线传感器网 络在线状拓扑上呈现出的线性、规律性的局部密集的特征，提出了基于密集簇的分簇及簇首轮换算法和基于命 名机制的路由算法。该算法具有很好的可扩展性，可通过增加少量的转发节点来缓解簇间能耗不均衡的问题。 仿真结果验证了算法在能耗均衡方面的有效性，能够延长网络的生存时间。 关键词：输电线路监测；无线传感器网络；能耗均衡；分簇算法 中图分类号：ＴＰ３９３　　　文献标志码：Ａ　　　文章编号：１００１３６９５（２０１２）０８３１１１０５ ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００１３６９５．２０１２．０８．０８１ Ｒｅｓｅａｒｃｈｏｎｅｎｅｒｇｙｂａｌａｎｃｉｎｇｏｆｗｉｒｅｌｅｓｓｓｅｎｓｏｒｎｅｔｗｏｒｋｆｏｒ ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｌｉｎｅｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ １，２ １，２ １ １ １ ＬＩＮＪｕｎｒｕ ，ＺＨＵＢａｏｈｕｉ ，ＷＡＮＧＱｉｕｓｈｉ，ＺＥＮＧＰｅｎｇ，ＹＵＨａｉｂｉｎ （１．ＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＩｎｄｕｓｔｒｉａｌＩｎｆｏｒｍａｔｉｃｓ，ＳｈｅｎｙａｎｇＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＡｕｔｏｍａｔｉｏｎ，ＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅｓ，Ｓｈｅｎｙａｎｇ１１００１６，Ｃｈｉｎａ； ２．ＧｒａｄｕａｔｅＳｃｈｏｏｌｏｆＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅｓ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００３９，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎｔｈｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｌｉｎｅｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ，ｔｈｅｗｉｒｅｌｅｓｓｓｅｎｓｏｒｎｅｔｗｏｒｋｈａｓａｓｅｒｉｏｕｓｕｎｂａｌａｎｃｅｄｅｎｅｒｇｙｃｏｎ ｓｕｍｐｔｉｏｎｐｒｏｂｌｅｍ．Ｆｅａｔｕｒｅｓｏｎｔｈｅｗｉｒｅｌｅｓｓｓｅｎｓｏｒｎｅｔｗｏｒｋｌｉｋｅｌｉｎｅａｒ，ｒｅｇｕｌａｒａｎｄｌｏｃａｌｃｏｍｐｒｅｓｓｅｄｔｏｐｏｌｏｇｙｗｅｒｅｕｔｉｌｉｚｅｄｔｏ ｒｅｓｏｌｖｅｔｈｉｓｐｒｏｂｌｅｍ．Ｔｈｉｓｐａｐｅｒｐｒｏｐｏｓｅｄａｃｌｕｓｔｅｒｈｅａｄｒｏｔａｔｉｏｎａｌｇｏｒｉｔｈｍｂａｓｅｄｏｎｄｅｎｓｅｃｌｕｓｔｅｒｓａｎｄａｒｏｕｔｉｎｇａｌｇｏｒｉｔｈｍ ｂａｓｅｄｏｎａｄｄｒｅｓｓａｓｓｉｇｎｍｅｎｔ．Ｔｈｅａｌｇｏｒｉｔｈｍｓｈａｄｈｉｇｈｓｃａｌａｂｉｌｉｔｙａｎｄｃｏｕｌｄａｌｌｅｖｉａｔｅｔｈｉｓｐｒｏｂｌｅｍｂｙａｄｄｉｎｇｒｅｌａｙｎｏｄｅｓ．Ｓｉｍｕ ｌａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓｄｅｍｏｎｓｔｒａｔｅｔｈｅｅｆｆｅｃｔｉｖｅｎｅｓｓｏｎｅｎｅｒｇｙｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎｂａｌａｎｃｉｎｇａｎｄｎｅｔｗｏｒｋｌｉｆｅｔｉｍｅｐｒｏｌｏｎｇｉｎｇ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｌｉｎｅｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ；ｗｉｒｅｌｅｓｓｓｅｎｓｏｒｎｅｔｗｏｒｋ；ｅｎｅｒｇｙｂａｌａｎｃｉｎｇ；ｃｌｕｓｔｅｒｉｎｇａｌｇｏｒｉｔｈｍ 但采用分簇算法后也存在能耗不均的问题，它包括两方 　引言 ａ）簇内能耗不均，同一个簇内簇首和其他簇成员