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  • 简介:本文针对LEACH算法中没有考虑簇头间能耗均衡和远离基站簇头过早失效的问题,提出一种基于能耗和距离的WSN分簇路由算法。仿真结果显示,该算法能有效克服LEACH存在的这两个缺陷,有效提高网络生命期。关键词无线传感器网络;分簇路由算法;能耗均衡中图分类号TP212.1文献标识码A文章编号1007-9599(2010)04-0000-02ClusteredRoutingofWSNagainstEnergy&DistanceYaoLijunLiKangman(HengyangNormalUniversity,Hengyang421008,China)AbstractLEACHalgorithmdoesn’tconsiderenergy-consumptionbalancebetweencluster-headsanditscluster-headawayfromthebasestationoftenprematurelyfail.Thispaperproposesaclusteredroutingalgorithmbasedonenergyanddistanceforwirelesssensornetwork.SimulationresultsshowthatthealgorithmcaneffectivelyovercomethesetwofalwsofLEACH,improvethenetworklifetime.KeywordsWirelesssensornetwork;Clusteredroutingalgorithm;Energybalance过去多年以来,传感器网络在数据收集和处理方面的协同工作和协作管理采集活动的潜在应用价值受到越来越多的关注。然而,由于现代无线传感器网络具有节点能源受限且通常无法补充、节点微型化等形态特征。因此,如何高效使用能量来最大化网络生命周期是无线传感器网络面临的首要挑战1。对wsn路由协议研究表明,分簇路由协议23可以对簇内成员感知的数据进行融合转发,能有效简化对传感网网络的查询,从而节省能量延长网络生命周期。低能耗自适应分簇协议LEACH4基本思想是通过等概率地随机循环选择簇头,将整个网络的能量负载平均到每个传感器网络节点,从而达到降低网络能量耗费、延长网络生命周期的目的。然而,该算法主要集中于均衡簇成员节点之间的能量消耗,没有考虑到簇头之间的能量消耗均衡问题。再者,其由于规定簇头直接与基站通信,造成了远离基站的簇头过早失效。本文针对这两点,提出一种新的分簇路由算法。本算法首先根据节点的剩余能量来合理选择簇头,剩余能量高的优先选择为簇头,最终有效平衡全网能量。簇头选好后,对于成员节点来说,根据与簇头的距离和自身的能量消耗决定加入哪个簇,从而有效延长网络生命周期。这样就可以让簇头节点的选举与节点剩余能量直接相关,避免同构成簇算法遇到的问题。对于远离基站的节点会较早失效的问题,算法规定每个簇头通过成员节点的位置估计感知到相同事件的邻居簇,然后进行局部的多跳数据融合,以达到节能的目的。一、网络模型本文采用的网络模型如下①所有节点随机静态分布在1个二维平面区域中,在该区域的外部存在1个基站;②节点具有数据融合功能;③所有节点的射频发射功率可以调节;④节点在最大的功率下可以直接与基站进行通信;⑤所有节点同构,并且对突发事件具有相同的感知半径;⑥节点知道自身的位置;⑦网络突发事件的出现概率较小,在同一时刻仅出现1次突发事件。传感器节点的能耗主要由计算能耗和无线射频模块收发报文的通信能耗构成。节点的通信能耗模型以及相关参数的选择与无线模型2相同,节点传输kbit数据至距离d处,以及接收kbit数据需要的能耗分别为,对于服从4次方衰减的无线电,本文仅考虑节点的通信能耗。二、成簇算法在网络建立阶段,基站需要用一个给定的发送功率向网络内广播一个信号。每个传感器节点在收到此信号后,根据接收信号的强度计算它到基站的近似距离。每轮循环的过程是在簇建立阶段,基站每个节点选取一个介于0和1之间的随机数,如果这个数小于某个阈值,该节点成为候选簇头。然后,通过竞争算法确定最终簇头,簇头向周围节点广播自己成为簇头的消息。每个节点根据提出的能量消耗函数来确定加入哪个簇,并回复该簇头。持续一段时间后,网络重新进入启动阶段,进行下一轮分簇。能量消耗函数f(i,j)为,其中1≤i≤CH,CH为加入第j个簇头的簇成员数量,1≤i≤CH,CH为簇头数量。节点i加入簇头CHj的条件就是使f(i,j)最小。其中Ei表示节点i的当前能量,ECHj表示簇头j的当前能量。f(i,j)既引入了距离因素,又引入了能量因素,更能有效平衡当前簇头区的能量消耗。只要能量消耗率函数最小,簇成员和簇头消耗能量均最低,进而全网络消耗能量低,因此能有效延长网络的生命周期。对于LEACH算法规定簇头直接与基站通信从而造成了远离基站的簇头过早失效的问题,通常通过固定多跳方式解决,但造成额外的能耗。本算法估计感知到相同事件的簇,从而确定下一跳的汇聚点。三、结论使用MATLAB对算法进行仿真测试,假设100个节点均匀分布在(0,0)和(100,100)的二维区域内,基站的位置在(175,50),设每一轮节点成为簇头的概率为0.05。消耗率函数参数是平衡簇头和成员之间的权值。图1消耗率权值与轮数关系图2本算法与LEACH生命期比较图1显示w值从0.1到1范围内的仿真,从图1可以看出w在0.5或0.6处效果最好。图2显示在不同传感半径下LEACH和本算法生命期的对比,从图可以看出,随着传感半径的增大,各个协议中网络的生命期均有所下降,在各传感半径下本算法的网络生命期要明显高于LEACH。参考文献1liuyue-yang,JiHong,YueGuang-xin.RoutingprotocolwithoptimallocationofaggregationinwirelesssensornetworksJ.TheUournalofChinaUniversitiesofPostsandTelecommnications,2006,13(1)125-1312HeinzelmanW,ChandrakasanA,BalakrishnanH.Anapplication-specificprotocolarchitectureforwirelessmicrosensornetworksJ.IEEETransactionsonWirelessCommunications,2002,1(4)660-6703YounisO,FahmyS.HEEDahybrid,energy-efficient,distributedclusteringapproachforAdHocsensornetworksJ.IEEETransactionsonMobileComputing,2004,3(4)366-3794HEINZELMANW,CHANDRAKASANA,BALAKRISHNANH.Energy-efficientroutingprotocolsforwirelessmicrosensornetworksA.Proceedingsofthe33rdHawaiiInternationalConferenceonSystemSciencesC.Hawaii,2000.1-10

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  • 简介:无线传感器网络栅栏覆盖在入侵监测领域发挥着重要的作用,知何高效、低代价地构建栅栏以及栅栏出现间隙后如何修复是重点研究问题。针对该问题提出一种能耗优先的WSN栅栏覆盖方法,首先根据静态传感器节点构建全连接拓扑图,然后将全连持拓扑图转换为可移动节点需求拓扑图,接着采用K一最每路径算法和匈牙利算法选择可移动节点需求拓扑图中的最佳栅栏构建路径并派遣可移动节点完成栅栏的构建。该方法在充分利用静态传感器节点的基础上派遣少量可移动传感器节点即可完成栅栏的构建。实验结果表明在栅栏构建和修复方面与其他方法相比节约了能量,且栅栏修复率比Optimal方法提高了8%.

  • 标签: WSN 栅栏覆盖 低能耗 K-最短路径 匈牙利算法
  • 简介:LSI公司目前宣布推出针对高速联网应用的LSITarariT2000系列芯片内容处理器。T2000在单芯片上实现了10Gb/s的高性能,首次突破每瓦特1Gb/s的性能局限。

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  • 简介:每天早晨睁开双眼,都是属于自己的阳光、空气和水。开上爱车,带着心爱的数码产品,打扮好自己,我们都是男靓女。在属于每个人的春天里,你也应该有一次属于自己的完美旅行。

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  • 简介:随着M2M的快速发展,基于蜂窝网路的M2M通信已经成为当前的主要移动通信方法,然而基于蜂窝网络的M2M的能耗问题是阻碍其迅速发展的一个瓶颈。为了降低网络的能耗和实现负载的均衡,提出一种低能耗的能量感知物联网M2M路由协议。在AODV网络协议的基础上,对路由发现的过程进行改进,在对下一跳节点的选择上充分考虑当前节点到下一跳节点的发送能耗和下一跳节点对当前节点发送数据的接收能耗,同时对网络链路的断裂进行重新修复。仿真实验结果表明:该低能耗的路由协议能适时感知链路质量,同时在选择路由时尽可能地降低路由总能耗,是一种M2M下的可行路由协议。

  • 标签: 路由协议 低能耗 能量感知 物联网
  • 简介:文件病毒是指以感染文件为主,并能通过被感染的文件进行传染扩散的计算机病毒。被感染的文件即可以是可执行文件,也可以是数据文件。典型的文件病毒有黑色星期五病毒,CIH病毒等。

  • 标签: 文件型病毒 计算机病毒 CIH病毒 黑色星期五病毒
  • 简介:产品特色:良好用户界面,网络视频记录;配有Bamo堆叠显示系统、LCD屏、DVI系统;标准系统结构,每一个D3解码器可达4个显示单元;支持IP网络的PTZ控制和摸拟摄像机;所有的功能都可以由网上的任何受权门禁系统来控制;使用者可以打开任何视频信号,无论是实时还是重播的。

  • 标签: 摄像机 常用型视频管理系统 用户界面 解码器 DVI系统
  • 简介:“星星点灯,照亮你的家门”,天津市河西区信息化的系统服务,照亮着各家各户的家门。发生在百姓身边的点滴似乎是芝麻绿可般的事情,在提倡发展服务政府的今天,诸如废旧公厕指示牌拆除、饭馆改造噪声、垃圾桶无盖修补、地面污水油垢处理等随时都有可能发生。然而,能否快速有效地解决这些问题,体现了和谐社会建设中,政府心系百姓,为民办实事的决心和效率。

  • 标签: 服务型 政府 社会建设 信息化 天津市 指示牌
  • 简介:摘 要 研究了传统的病毒、黑客和新型的网络威胁,1 病毒、黑客和混合威胁  病毒,  关键词 病毒 黑客 混合威胁  总是听说某人机器感染病毒

  • 标签: 主动迎战 迎战威胁
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  • 标签: 固有振型 节点 振荡矩阵 离散系统
  • 简介:IBM公司最新推出一款服务器群集系统——Cluster1350。该产品具有基本插槽和扩容插槽.有助于减少部署Ltnux群集所需的时间和资源。它提供单点控制.简化了管理流程,增强了群集的可用性.为商用计算工作负载及服务器整合提供了一种具有较高扩展性的解决方案。

  • 标签: 群集系统 50型 CLUSTER IBM公司 管理流程 单点控制