基于能量均衡高效WSN的LEACH协议改进算法

提出了一种能量负载均衡高效的路由协议LEACH-improved节能算法。该算法通过加入间距因子、剩余能量因子和节点密度因子来改进阈值计算式,综合考虑节点剩余能量和地理位置选择簇首。此外,在不同WSN的应用场景中,根据剩余能量和地理位置对簇首的选择起到的作用大小不同,引入加权因子。仿真实验结果表明,改进后的算法有效地节省了网络的能量消耗,网络生命周期得到延长。

基于能量均衡高效的LEACH改进算法

LEACH路由协议是无线传感器网络一个经典的分簇路由方法,但在限能严重的无线网络中,节点功耗高、生存时间短等问题严重影响网络性能,为此提出了改进的基于能量均衡高效的LEACH-X协议。通过加入最优簇首数,提出修正的剩余能量因子,考虑节点的剩余能量、周期内当选过簇首的次数以及密度因子,并对部署区域分区,针对区域调整距离因子增益参数的权重来修正簇首选举阈值函数;接着进行二次竞争并最终选举簇首,从而减小节点能耗,使WSN存活时间得到一定的延长。仿真结果表明,与传统LEACH协议进行对比,LEACH-X协议降低了网络能耗,延长了网络生存时间。

分区和能耗均衡的LEACH路由改进算法

为提高无线传感器网络的生存周期,提出一种基于能耗均衡和分区优化的LEACH路由协议改进算法。根据节点与汇聚节点间的距离进行分区,不同分区内的传感器节点采用不同的簇头选举阈值公式,通过引入距离因子和剩余能量因子改进簇头选举的阈值公式。仿真结果表明,无论汇聚节点是在传感器节点的部署区域还是远离部署区域,改进后的算法可有效减少无线传感器网络能量消耗,延长网络的生命周期。

基于K-Means的无线传感网络节能算法研究

针对K-Means(KM)算法在GEC算法成簇过程中随机选取初始聚类中心,导致分簇不均匀,簇头选取不合理以及能量损耗过大的问题,提出了改进算法KM-LEACH。首先采用KM聚类算法进行分簇,并针对KM算法中随机选取初始聚类中心易造成局部最小解的问题,采用遗传算法改进,选出最优初始聚类中心进而达到全局优化;然后引入剩余能量和位置影响因子合理选取簇头;最后采用时分多址(TDMA)方式向簇首传输数据,减少网络拥塞的次数,降低数据传输的能耗。改进后的KM聚类算法可一次成簇并均匀分簇,降低成簇过程中的能量损耗;引入影响因子可合理选择簇首,均衡网络中能量损耗。仿真实验结果表明:与LEACH及引入传统KM的LEACH算法相比,所提算法能更好地节省能耗,延长网络生存期。

WSN中基于粒子群算法改进的分簇路由算法

针对WSN中路由协议的能量消耗不均匀、簇头节点分布不均匀等问题基于粒子群算法提出了一种寻找最优簇头的方法:引入了剩余能量因子和位置均衡因子的概念,由节点的剩余能量因子和位置均衡因子生成适应度函数;利用Kruskal算法生成最小生成树,建立簇间最短路由。经仿真实验证明,相较于传统的WSN路由协议,该算法有效延长了网络的生命周期,并在一定程度上提高了均衡性。

基于延长WSN生命周期的CHL-LEACH算法

针对LEACH协议中如何有效平衡节点的能量分布,减少簇头能耗,本文提出一种改进算法CHL-LEACH。该改进算法在计算节点阈值考虑剩余能量因子的基础上,采用簇头多跳路径选择模式,剩余能量因子能有效利用每一个节点的剩余能量,簇头的多跳路径选择模式能在簇头间形成通向基站的最优路径,减少簇头的通信距离。实验结果表明,与原LEACH协议相比,CHL-LEACH协议的网络周期延长了40.08%,网络数据传输量提高了10.496倍。