分享基于權值的無線傳感器網絡分簇算法

時常會聽到網友有這樣一個疑問，無線傳感器網絡協議設計的關鍵技術到底是什么？小編覺得比較確切的答案應該是延長網絡壽命。近年來隨著傳感器和無線通信技術的進步，無線傳感器網絡(WSN)技術發展迅猛，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域來監測我們所感興趣的環境。傳感器通過無線網絡連接起來形成無線傳感器網絡(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的應用領域也給路由協議帶來了一些限制，比如說，WSN可能隨意地分布在惡劣的或不可到達的環境中，人為維護十分困難。

網線傳感器網絡對于行業新手來說，多少有些神秘色彩。那么，無線傳感器網絡是怎樣的呢？首先先要簡要的介紹一下無線傳感器網絡的構成，它由大量傳感器節點和一個基站(BS)構成，基站是節點與其它網絡通信的出入口，傳感器節點監測環境并將收集的數據傳給基站。然而，它能量有限，直接將數據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點會因路由大量收到的數據而很快死亡，從而導致后來到達的數據不能傳給基站。其它的路由方法中，PEGASIS中的節點只與鄰居節點通信，節點輪流發送融合后的數據給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，它將無線傳感器網絡分成若干簇，每個簇選舉出一個簇頭，簇頭作為本地基站將簇內節點傳給它的數據進行數據融合后再傳給基站(圖2)，因而大大降低了節點消耗的能量，延長了網絡壽命。