基於礦井中LEACH的無線感測器網路節能改進演算法

2023-02-09 15:18:03 字數 877 閱讀 6830

作者:牟寧芳

**:《科技視界》2023年第27期

【摘要】為了最大限度延長無線感測器網路的使用壽命,本文分析了leach協議並在此基礎上提出了一種新演算法。該演算法主要在簇首選取上進行了改進。簇首選擇由原來的隨機選取到現在的固定放入。

理論和**結果證明,該演算法要優於leach協議,使整個網路的生命週期延長。

【關鍵詞】無線感測器網路;leach協議;節能;簇首

0 引言

無線感測器網路是集資料採集、融合、處理及通訊功能於一體的分布式自組織網路。它綜合了微電子技術、無線通訊技術、分布式資訊處理技術、感測器技術等先進技術,以資料為中心,能夠實時監測、感知、採集、融合和處理各種環境引數,然後通過無線通訊把資訊傳送到基站,然後再傳給使用者。它的這些優勢在我國的煤礦工業中有著廣闊的應用前景。

感測器節點是無線感測器網路的核心部分,它的電源採用的是電池供電。由於工作環境惡劣,電源是不能充電、不可更換的。因此,如何高效節能就顯得特別重要。

目前,國內對感測器網路節能的研究基本上可以分為基於mac協議節能策略、基於路由協議節能策略和基於網路拓撲控制節能策略三大類。

1 leach協議分析

國內外研究人員對路由協議的研究主要分為平面路由協議和層次路由協議兩大類。leach(low-energy adaptive clustering hierachy)是第乙個在無線感測器網路中提出的層次路由協議,它是層次路由協議分析的典型代表。該協議首先提出了「輪」的概念,每一輪包含簇的建立和穩定執行兩個階段。

在簇的建立階段,每個節點分別隨機產生乙個0-1之間的數,若該數小於某一閾值,則此節點成為簇首並及時向周圍廣播其當選訊息,其它節點根據收到訊號的強弱選擇要加入的簇,並通知所選簇首;在穩定執行階段,簇內節點將監測資料直接傳送給簇首,簇首對收集到的資料進行融合處理,然後通過一跳通訊傳送給基站。

無線感測器網路中資料分發方案的研究

2 1 源與sink節點均固定的資料分發方案 源與sink節點均固定的感測器網路應用最為廣泛,常用於環境監測 搶險救災 防恐反恐以及交通流量監測等,吸引了許多研究者的關注,提出了以下典型的資料分發方案 1 基於外部儲存的資料分發方案es external storage based data dis...

基於Zigbee的礦井救援通訊系統

隨著人們安全意識越來越強,作為是高危行業之一的煤礦井下作業安全問題也越來越引起人們的重視。煤礦井下環境複雜,安全隱患眾多,由於人為或者非可控的自然因素造成的煤礦安全事故時有發生,每次事故都會造成重大人員 的原因之一就是救援不夠及時。礦井第一現場因 塌方等瞬間死亡人員所佔事故人員總死亡的比例小於10 ...

基於雲管理的無線區域網

摘要 一直以來,網路專家們在企業網路和資料中心內使用專門部署的系統來管理和控制企業的無線區域網 簡稱wlan 但是在過去的幾年裡,基於雲管理waln的備選方案已經面世,能讓使用者登入服務提供商運作的 多租戶架構的網際網路伺服器,在上面使用者可以在wi fi網路上完成管理任務。在本篇中我們將打破幾個關...