无线传感网中基于能量矩阵的多簇头分簇算法

计算机工程与应用 ›› 2011, Vol. 47 ›› Issue (19): 71-74.

无线传感网中基于能量矩阵的多簇头分簇算法

党小超1，郝占军2，3

1.西北师范大学网络教育学院，兰州 730070
2.西北师范大学数学与信息科学学院，兰州 730070
3.西京学院工程技术系，西安 710123

收稿日期:1900-01-01 修回日期:1900-01-01 出版日期:2011-07-01 发布日期:2011-07-01

Multi-cluster header clustering algorithm in wireless sensor networks based on energy matrix

DANG Xiaochao1，HAO Zhanjun2，3

1.College of Network Education，Northwest Normal University，Lanzhou 730070，China
2.College of Mathematics & Information Science，Northwest Normal University，Lanzhou 730070，China
3.Department of Engineering Technology，Xijing University，Xi’an 710123，China

Received:1900-01-01 Revised:1900-01-01 Online:2011-07-01 Published:2011-07-01

摘要/Abstract

摘要： 在能量异构的无线传感器网络环境下，提出了一种基于能量矩阵的剩余能量预测模型和新的聚簇路由协议。模型中引入卡尔曼过滤算法，协议中节点通过建立相邻节点剩余能量预测机制，使选举簇头节点的概率与节点当前剩余能量直接相关，以均衡节点的能量消耗，延长网络寿命。此外，还通过多簇头方法，提高数据传输可靠性。仿真实验结果表明，LEACH-EM协议在延长网络生命周期和减少能量消耗上比其他协议有了很大改善。

关键词: 无线传感器网络, 能量矩阵, 簇, 网络寿命, 能量损耗

Abstract: This paper proposes the remaining energy prediction model based on energy matrix and a novel clustering routing protocol in energy heterogeneous wireless sensor networks environment.The Kalman filtering algorithm is introduced into the model，in which a node，according to energy prediction mechanism，independently makes its decision to compete for becoming a master cluster head in order to improve energy efficiency and prolong system lifetime.In addition，this protocol selects multi-cluster-heads so that data transmission reliability is enhanced.The results of simulation show that LEACH-EM protocol is greatly improved upon other protocol in regard to extending network lifetime and reducing energy consumption.

Key words: wireless sensor network, energy matrix, cluster, network lifetime, energy consume

党小超1，郝占军2，3. 无线传感网中基于能量矩阵的多簇头分簇算法[J]. 计算机工程与应用, 2011, 47(19): 71-74.

DANG Xiaochao1，HAO Zhanjun2，3. Multi-cluster header clustering algorithm in wireless sensor networks based on energy matrix[J]. Computer Engineering and Applications, 2011, 47(19): 71-74.

[1]	陈俊丰，郑中团. WKMeans与SMOTE结合的不平衡数据过采样方法[J]. 计算机工程与应用, 2021, 57(23): 106-112.
[2]	王日宏，邢聪颖，徐泉清，袁杉杉. 具有监督机制的高效拜占庭容错算法[J]. 计算机工程与应用, 2021, 57(18): 142-148.
[3]	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.
[4]	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.
[5]	彭家寅. 通过五粒子信道的非对称双向量子信息传输[J]. 计算机工程与应用, 2021, 57(10): 88-93.
[6]	彭家寅. 受控双向远程量子控制[J]. 计算机工程与应用, 2020, 56(9): 117-124.
[7]	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.
[8]	梁金鹏，李正权. 面向楼梯应急通信系统的随机多簇信道模型[J]. 计算机工程与应用, 2020, 56(17): 109-114.
[9]	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.
[10]	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.
[11]	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.
[12]	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.
[13]	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.
[14]	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.
[15]	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.