为了最大化无线传感器网络的寿命,本文分析了LEACH协议并提出了一种新算法。算法主要在首选群集上进行了改进。头的选择是在原始位置和当前固定位置之间随机选择的。

论和仿真结果表明,该算法优于LEACH协议,从而延长了整个网络的生命周期。线传感器网络是一个分布式的自组织网络,集成了收集,合并,处理和数据通信功能。结合了微电子,无线通信技术,分布式信息技术和传感器技术等先进技术,以数据为中心,能够监视,检测,收集,合并和实时处理各种环境参数,然后通过无线通信传输信息。
发送给基站,再发送给用户。的优势在中国的煤矿行业具有广阔的应用前景。感器节点是无线传感器网络的中心部分,其电源由电池供电。
于恶劣的工作环境,电源无法充电,也无法更换。此,如何节能尤为重要。前,国家对传感器网络节能的研究可分为三类:基于MAC的节能策略,基于路由的节能策略和节能策略。于网络拓扑的节能。内外关于路由协议的研究者主要分为两类:平面路由协议和分层路由协议。
LEACH(低能耗群集层次结构)是无线传感器网络中提出的第一个层次路由协议,并且是层次路由协议分析的典型示例。协议首先提出了“游览”的概念,每个游览包括两个步骤:集群的建立和稳定运行。
集群建立阶段,每个节点随机生成一个介于0和1之间的数字。果该数字低于某个阈值,则该节点将成为集群的头并随时间广播其选择的消息。其他节点根据接收到的信号来接收信号。集的强度选择要添加的群集并通知所选的群集头;在稳定运行阶段,群集节点将监视数据直接传输到群集头,群集头合并收集的数据,然后通过跃点通信将其传输。基站。上面可以看出,LEACH协议具有以下优点:集群路由协议的使用减少了数据传输,减少了路由计算中参与节点的数量,选择了集群节点。头的选择是随机的。LEACH协议要求群集头与基站进行跃点通信。集中由群集头管理的节点数不同。点数不同且簇头的结束时间不同,从而降低了网络的平衡。

于LEACH协议在旋转簇头时会消耗大量能量,因此提出了一种旋转簇头的新方法。本思想是,在集群之后,恒温阀芯集群节点分为两组:集群的主节点和公共节点。
算每个群集的最佳群集头数K(文献[6]中的报告:在WSN中总共有100个传感器节点的情况下,4至6个群集头是值的最佳范围) ,人为地放在集群中。入2K-3K簇头节点,当簇头的剩余能量达到设定的阈值时,当前簇头节点为正常睡眠节点,休眠簇头节点为可以用作新的群集头。减少了普通节点与新集群头竞争所消耗的能量,从而延长了网络生命周期。个区域中的所有节点都是固定的,所有节点都相等并且具有相同的通信能力。集公共节点在单个跃点中与群集头通信,而远离基站(BS)的群集头在多个跃点中通信。
有节点仅考虑发送和接收所消耗的能量。群集头节点放置在区域中时,标记Xcd。K:最佳群集数。面的图1和图2从理论上说明了LEACH算法的第一簇旋转和新算法的第一旋转。E广播:来自簇头的广播信息会产生功耗。

(随着时间的增加,整个网络的剩余能量也越来越少,恒温阀芯因此扩散E是随时间变化的函数。LEACH算法开始集群的旋转时,群集的第一个广播的轮播开始,普通节点在群集顶部接收广播,随机选择群集头,此节点成为群集头并广播您选择的消息,普通节点选择群集以根据接收信号的强度进行连接并通知选定的簇头。

能量达到定义的阈值时,非活动簇头将用作新的簇头并广播消息。择群集的普通节点公式(2)和(5)允许知道ELEACH>E。算法延长了网络的生命周期本文档使用matlab作为仿真工具假设以下情况:该网络具有300个传感器节点,它们均匀分布在100 m×100 m的测量区域中。有节点都是固定的。表1所示,仿真是在设置完成后执行的,上图显示在t = 400 s时,E = 600J,ELEACH = 670J,如特定数字所示,新算法节省能源并扩展整个网络。
用期限。典型的LEACH算法进行了分析,并对簇头的选择进行了改进,达到了节能的效果,理论分析和仿真实验表明,该算法是可行的。延长整个网络的生命周期更好。LEACH算法。
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