基于能量福利函数的传感网络节能路由算法

doi:10.3778/j.issn.1002-8331.1611-0281

计算机工程与应用 ›› 2017, Vol. 53 ›› Issue (12): 121-127.DOI: 10.3778/j.issn.1002-8331.1611-0281

基于能量福利函数的传感网络节能路由算法

王磊1，2，谢弯弯1，齐俊艳1，贾宗璞1

1.河南理工大学计算机科学与技术学院，河南焦作 454000
2.大连理工大学海岸和近海工程国家重点实验室，辽宁大连 116024

出版日期:2017-06-15 发布日期:2017-07-04

Energy-efficient routing algorithm of wireless sensor network based on energy welfare function

WANG Lei1，2, XIE Wanwan1, QI Junyan1, JIA Zongpu1

1.School of Computer Science and Technology, Henan Polytechnic University, Jiaozuo, Henan 454000, China
2.State Key Laboratory of Coastal and Offshore Engineering, Dalian University of Technology, Dalian, Liaoning 116024, China

Online:2017-06-15 Published:2017-07-04

摘要/Abstract

摘要： 针对无线传感器网络能耗不均衡、能量利用率低等问题，在PARPEW协议基础上提出了一种基于能量福利函数的传感网络节能路由算法。通过在簇形成阶段引入能量代价开销公式和能量福利函数确定簇成员和最终簇头，并且对选举临时簇头时的阈值进行了优化；簇间路由阶段，采用单跳与多跳结合方式，中继节点选举时的权值函数加入了簇内节点个数、已当选过中继节点次数因素。仿真实验表明，与LEACH和原PARPEW协议相比，改进算法均衡了网络能耗，提高了能量利用率，延长了网络生存周期。

关键词: 无线传感器网络, 网络能耗, 能量福利函数, 簇头

Abstract: For the problems of unbalanced energy consuming and low energy usage efficiency in wireless sensor network, an energy-efficient routing algorithm based on energy welfare function is proposed. In the cluster formation stage, the cluster members and the real cluster heads are determined by the formula of energy overhead and energy welfare function, and the threshold used by selecting the temporary cluster heads is also improved. In the multi-hop routing stage, the relay nodes forward the data by a routing algorithm which combines single-hop and multi-hop technology. The selection of relay nodes depends on the weight value which adds the number of nodes in the cluster, the times which has been selected as relay nodes. The simulation results show, comparing to the LEACH and the PARPEW protocol, that the improved protocol balances the network energy consuming, enhances the energy utilization efficiency and prolongs the network lifetime.

Key words: wireless sensor network, energy consuming, energy welfare function, cluster heads

王磊1，2，谢弯弯1，齐俊艳1，贾宗璞1. 基于能量福利函数的传感网络节能路由算法[J]. 计算机工程与应用, 2017, 53(12): 121-127.

WANG Lei1，2, XIE Wanwan1, QI Junyan1, JIA Zongpu1. Energy-efficient routing algorithm of wireless sensor network based on energy welfare function[J]. Computer Engineering and Applications, 2017, 53(12): 121-127.

[1]	巩俊辉，胡晓辉，杜永文. 基于演化博弈的最优防御策略选取研究[J]. 计算机工程与应用, 2021, 57(13): 116-123.
[2]	孙泽宇，董汉磊，苏艳超，徐琛，聂雅琳，李传锋. 传感网中基于能量有效的多参数数据重构方法[J]. 计算机工程与应用, 2021, 57(11): 103-110.
[3]	龚本灿，周峰，陈鹏，任东. 基于路径质量的无线传感网路由协议[J]. 计算机工程与应用, 2020, 56(6): 99-104.
[4]	郑祖朋，汪祖民，彭杨，季长清，秦静. 能量采集传感器网络中MAC协议研究综述[J]. 计算机工程与应用, 2020, 56(15): 24-29.
[5]	韩雨涝. 非并行二分法的覆盖空洞修复算法[J]. 计算机工程与应用, 2020, 56(12): 87-92.
[6]	杨飞跃，陶洋. 时空协作的WSNs节点异常检测算法[J]. 计算机工程与应用, 2019, 55(7): 127-131.
[7]	朱瑞金，龚雪娇，唐波. 分布式混合压缩感知无线传感器网络数据收集[J]. 计算机工程与应用, 2019, 55(6): 73-80.
[8]	刘亮，张霖，杨柳，庞瑞琴，汪涛. 数据中心网络中相关感知流量整合算法[J]. 计算机工程与应用, 2019, 55(24): 62-67.
[9]	乔冉，闫江毓，唐良瑞. 基于多维高斯的无线传感器网络定位算法[J]. 计算机工程与应用, 2019, 55(23): 99-104.
[10]	王艳娇，唐琦. 改进的异构无线传感器网络路由能量算法[J]. 计算机工程与应用, 2019, 55(22): 80-85.
[11]	韩雨涝. 面向带状无线传感网低延迟可靠数据收集算法[J]. 计算机工程与应用, 2019, 55(21): 104-109.
[12]	张媛媛，吴华锋，鲜江峰，梅骁峻. 双重约束下的海洋无线传感网自适应成簇算法[J]. 计算机工程与应用, 2019, 55(19): 128-133.
[13]	邹山花，高毅，彭力. 随机系统事件驱动控制策略的研究与设计[J]. 计算机工程与应用, 2019, 55(17): 100-106.
[14]	李道全，魏艳婷，张玉霞，刘文静. 基于改进蚁群算法的WSN能量均衡路由算法[J]. 计算机工程与应用, 2019, 55(17): 117-124.
[15]	耿海军，张爽. 绿色网络节能方案综述[J]. 计算机工程与应用, 2019, 55(16): 1-9.

基于能量福利函数的传感网络节能路由算法

Energy-efficient routing algorithm of wireless sensor network based on energy welfare function

PDF

可视化

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

参考文献

相关文章 15

编辑推荐

Metrics