無線傳感器網(wǎng)絡(luò)定向擴(kuò)散算法的研究與改進(jìn).pdf

1、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)山大量隨機(jī)部署的微型傳感器節(jié)點(diǎn)組成，節(jié)點(diǎn)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(diǎn)能量的消耗狀態(tài)決定了網(wǎng)絡(luò)壽命的長(zhǎng)短，能量的高效利用是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的核心問題。定向擴(kuò)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(luò)環(huán)境，通過興趣擴(kuò)散、數(shù)據(jù)傳播建立源節(jié)點(diǎn)與目的節(jié)點(diǎn)即匯聚節(jié)點(diǎn)的加強(qiáng)路徑?，F(xiàn)實(shí)應(yīng)用中某一任務(wù)往往有多個(gè)源節(jié)點(diǎn)存在，產(chǎn)生多條加強(qiáng)路徑，定向擴(kuò)散算法通過中間節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)融

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

3、及路徑加強(qiáng)，監(jiān)測(cè)任務(wù)完成后解散簇。DD-CS算法將多個(gè)源節(jié)點(diǎn)放到一個(gè)臨時(shí)簇內(nèi)，簇頭負(fù)責(zé)所有源節(jié)點(diǎn)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(diǎn)。網(wǎng)絡(luò)只需維護(hù)一條由簇頭到匯聚節(jié)點(diǎn)的加強(qiáng)路徑，減少了網(wǎng)絡(luò)中冗余鏈路的存在，降低了網(wǎng)絡(luò)能耗。節(jié)點(diǎn)向心度由源節(jié)點(diǎn)到簇內(nèi)其他源節(jié)點(diǎn)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(diǎn)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(duì)定向擴(kuò)散算法和DD-CS算