基于LEACH的无线传感器网络簇首选取改进算法

针对无线传感器网络(WSNs)LEACH路由协议中簇首选取不合理和能耗过高等问题,提出了一种基于LEACH的簇首选取改进算法LEACH-M。通过利用ZigBee协议中的分布式地址分配策略,首先计算出各节点的网络地址,然后结合其剩余电能来优化簇首选取阈值。此外,通过在LEACH-M中加入簇首竞争轮换机制,一方面均衡了WSNs的能耗负载,另一方面避免了簇首提前死亡而导致的路由瘫痪。NS-2.35仿真实验表明,在100 m×100 m的小面积监测和300 m×300 m的大面积监测中,所提出的算法最多能够延长33%的网络寿命,降低46%的网络能耗,增加68%的基站数据接收量。

能量均衡的ZigBee路由算法优化研究

传统的ZigBee路由算法存在泛洪式路由请求(Routing Request, RREQ)消耗网络大量能量和网络内节点能耗不均等问题,缩短了网络生存周期。本文提出一种优化选取转发节点的能量均衡路由算法。在路由发现阶段限制RREQ广播半径,路由选择阶段通过多目标优化选取最佳下一跳节点,并且通过节点间周期性交换休眠时序,实现同步低功耗路由机制。基于NS-2.35的实验结果表明,与传统的ZigBee路由算法相比,本算法可以提高数据包的平均到达率,减少数据包的平均端到端延迟和保持网络内节点能量平衡,进而延长网络生存时间。