無線傳感器網(wǎng)絡定向擴散算法的研究與改進.pdf

1、無線傳感器網(wǎng)絡山大量隨機部署的微型傳感器節(jié)點組成，節(jié)點追求小體積、低成本，采用電池供電，且一般不能續(xù)電。節(jié)點能量的消耗狀態(tài)決定了網(wǎng)絡壽命的長短，能量的高效利用是無線傳感器網(wǎng)絡的核心問題。定向擴散算法(Directed Diffusion,DD)適用于規(guī)模較小、單次查詢信息量大的網(wǎng)絡環(huán)境，通過興趣擴散、數(shù)據(jù)傳播建立源節(jié)點與目的節(jié)點即匯聚節(jié)點的加強路徑?，F(xiàn)實應用中某一任務往往有多個源節(jié)點存在，產(chǎn)生多條加強路徑，定向擴散算法通過中間節(jié)點數(shù)據(jù)融

2、合，合并相重合的加強路徑，若多條加強路徑重合度較弱時，網(wǎng)絡存在大量的鏈路冗余，造成不必要的能量損耗。
　　 針對定向擴散算法在多源節(jié)點網(wǎng)絡環(huán)境下的不足，提出了源節(jié)點成簇的定向擴散算法(Directed Diffusion based on Cluster of Sources,DD-CS)，以定向擴散算法為基礎，匯聚節(jié)點向全網(wǎng)逐層廣播興趣消息尋找源節(jié)點，多個源節(jié)點組成一個臨時簇，按照節(jié)點向心度推選簇頭，簇頭與匯聚節(jié)點進行數(shù)據(jù)傳播

3、及路徑加強，監(jiān)測任務完成后解散簇。DD-CS算法將多個源節(jié)點放到一個臨時簇內(nèi)，簇頭負責所有源節(jié)點數(shù)據(jù)信息的匯集和融合，將處理后的數(shù)據(jù)傳送至匯聚節(jié)點。網(wǎng)絡只需維護一條由簇頭到匯聚節(jié)點的加強路徑，減少了網(wǎng)絡中冗余鏈路的存在，降低了網(wǎng)絡能耗。節(jié)點向心度由源節(jié)點到簇內(nèi)其他源節(jié)點距離的平方和表示，線性正比于簇內(nèi)數(shù)據(jù)融合所需的能量，由最小節(jié)點向心度推選的簇頭保證簇內(nèi)數(shù)據(jù)融合的能量消耗最小。
　　 通過MATLAB對定向擴散算法和DD-CS算