分享基于權(quán)值的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)分簇算法

時常會聽到網(wǎng)友有這樣一個疑問，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)協(xié)議設(shè)計的關(guān)鍵技術(shù)到底是什么？小編覺得比較確切的答案應該是延長網(wǎng)絡(luò)壽命。近年來隨著傳感器和無線通信技術(shù)的進步，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSN)技術(shù)發(fā)展迅猛，進展很快，使我們可以把大量低成本的傳感器分布在廣闊的區(qū)域來監(jiān)測我們所感興趣的環(huán)境。傳感器通過無線網(wǎng)絡(luò)連接起來形成無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSN)，WSN有一些自身的限制，如：有限的能量供應，有限的計算能力和有限的連接傳感器的無線鏈路的帶寬，而且WSN的應用領(lǐng)域也給路由協(xié)議帶來了一些限制，比如說，WSN可能隨意地分布在惡劣的或不可到達的環(huán)境中，人為維護十分困難。

網(wǎng)線傳感器網(wǎng)絡(luò)對于行業(yè)新手來說，多少有些神秘色彩。那么，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是怎樣的呢？首先先要簡要的介紹一下無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)成，它由大量傳感器節(jié)點和一個基站(BS)構(gòu)成，基站是節(jié)點與其它網(wǎng)絡(luò)通信的出入口，傳感器節(jié)點監(jiān)測環(huán)境并將收集的數(shù)據(jù)傳給基站。然而，它能量有限，直接將數(shù)據(jù)傳給基站會消耗很多能量(圖1)。采用多跳的路由方法也不理想，因為最接近基站的節(jié)點會因路由大量收到的數(shù)據(jù)而很快死亡，從而導致后來到達的數(shù)據(jù)不能傳給基站。其它的路由方法中，PEGASIS中的節(jié)點只與鄰居節(jié)點通信，節(jié)點輪流發(fā)送融合后的數(shù)據(jù)給BS，基于蟻群算法的路由在盡量選擇最短路徑的同時考慮每個節(jié)點的能量消耗，以選出更合適的路徑。而在本文中，將重點介紹更具有能量有效性的分簇路由算法，它將無線傳感器網(wǎng)絡(luò)分成若干簇，每個簇選舉出一個簇頭，簇頭作為本地基站將簇內(nèi)節(jié)點傳給它的數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)融合后再傳給基站(圖2)，因而大大降低了節(jié)點消耗的能量，延長了網(wǎng)絡(luò)壽命。