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《基于数据融合的传感器网络寿命最优路由策略new》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、第26卷第5期控制与决策2011年5月Vol.26No.5ControlandDecisionMay2011文章编号:1001-0920(2011)05-0781-04基于数据融合的传感器网络寿命最优路由策略刘志新,袁会美,薛亮,关新平(燕山大学电气工程学院，河北秦皇岛066004)摘要:引入数据融合率来定义传感器网络中节点的融合能力,并提出一种基于数据融合技术的分布式最优路由算法,最大化网络的寿命.将路由决策过程描述为线性规划问题,采用子梯度算法求取最优解,得到了分布式的优化算法.仿真结果表明,该算法可有效
2、减少数据通信量,均衡各个节点的能量消耗,延长网络寿命.关键词:传感器网络；数据融合；路由算法；网络寿命中图分类号:TP393文献标识码:AOptimalroutingschemetoextendlifetimeofwirelesssensornetworksbasedondataaggregationLIUZhi-xin,YUANHui-mei,XUELiang,GUANXin-ping(InstituteofElectricalEngineering，YanshanUniversity，Qinhuangda
3、o066004，China．Correspondent：LIUZhi-xin,E-mail：lzxauto@ysu.edu.cn)Abstract:Thedataaggregationrateispresentedtodenotethecompressingcapabilityofasensornodeinthesensornetworks,andthedistributedalgorithmisproposedbasedondataaggregationtoachieveanoptimalroutingsc
4、hemethatmaximizesthenetworklifetime.Theproblemisformulatedasalinearprogrammingproblem,andsub-gradientalgorithmisusedtosolveitinadistributedmanner.Thesimulationresultsshowthattheproposedalgorithmcanreducedatatraffic,balanceenergyconsumption,andprolongthenetwo
5、rklifetimeeffectively.Keywords:wirelesssensornetwork；dataaggregation；routingalgorithm；networklifetime1引引引言言言耗主要来自通信能耗,因此造成系统的能量和带宽资近年来,随着无线传感器网络节能研究的不断深源的浪费.数据融合技术能够在传感器节点收集数据入,能量有效的算法在无线网络路由协议设计中受到的过程中,利用节点处理数据的融合去除冗余信息,广泛关注.大多数节能路由协议[1-3]仅关注网络的总从而达到节能的目的.
6、能量消耗最小,通过设置链路代价来寻求能耗最小的本文考虑传感器网络节点发送数据的冗余性,将路径传输数据.但是这些工作忽略了节点间能量消数据融合技术引入路由协议的优化设计中,提出一种耗的均衡问题,有可能导致网络中某些节点因能量消新的基于数据融合的传感器网络寿命最优路由模型,耗过快而死亡.为了平衡网络中节点的剩余能量,文并设计了分布式算法求解最优解.通过仿真实验验证献[4-6]以最大化网络的寿命为研究目标.[5]给出了了该算法具有较低的复杂度并且能保证收敛到最优一种分布式二分搜索最大化寿命路由算法,但计算复解.实验
7、结果表明将数据融合技术应用于传感器网络杂度非常高.[6]将网络寿命最大化问题描述成一个的路由协议中,可以有效地减少数据通信量,降低能线性规划问题,并使用对偶分解算法加以解决.耗,延长网络的寿命.然而,以上路由算法中继节点只是转发来自其他2模模模型型型建建建立立立及及及求求求解解解节点的数据,而不承担数据处理功能.在传感器网络2.1差差差异异异化化化加加加权权权数数数据据据融融融合合合机机机制制制实际应用中,感知节点按照固定的采样频率来发送采用?(?,?)来表示传感器网络,其中?是网络中样数据,会造成大量的重复
8、冗余的数据,同时网络功收稿日期:2010-03-15；修回日期:2010-05-15.基金项目:国家973重点基础研究发展规划项目(2010CB731800)；国家自然科学基金项目(60804030,60974123)；河北省科技支撑配套项目(072435155D)；河北省教育厅基金项目(2008147)；燕山大学博士基金项目(B286).作者简介:刘志新(1976−),男,副教授,从事控制理论与应
