摘要: 为解决现有无线传感器网络(Wireless Sensor Networks, WSNs)分簇算法难以同时兼顾其异构性和移动性,从而引发的无线传感器网络寿命较短,网络数据吞吐量较低的问题,提出基于节点等级的自适应分簇算法。算法按轮运行,每轮含自适应分簇、簇建立、数据传输三阶段。为解决节点移动性引发的簇首数目和成簇规模不合理的问题,在自适应分簇阶段,根据子区域内节点数目变化对相应子区域进行细化或合并,以确保每个子区域内节点数目在合理范围内。簇建立阶段选举簇内等级最高的节点为簇首,解决异构性引发的部分节点能耗过快,网络寿命缩短的问题;节点等级除考虑节点剩余能量外,还结合无线传感器网络实际应用,由节点剩余能量、能量消耗速率、到基站的距离、到簇内其他节点的距离综合决定。基于Matlab 的仿真实验结果表明,在节点移动速度为0-0.6m/s的能量异构无线传感器网络环境下,较移动低功耗自适应集簇分层(Low Energy Adaptive Clustering Hierarchy- Mobile,LEACH-Mobile)算法和分布式能量有效分簇(Distributed Energy- Efficient Clustering,DEEC)算法,运用本文算法分簇的无线传感器网络寿命延长了30.9%以上,网络数据吞吐量提高1.15倍以上。
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