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1、第6期刘琳等：节能有效的无线传感器网络状态信息收集算法·133·节能有效的无线传感器网络状态信息收集算法刘琳1,2，于海斌1，曾鹏1(1.中国科学院沈阳自动化所，辽宁沈阳110016；2.中国科学院研究生院，北京100039)摘要：网络状态信息收集协议既要保证信息收集的准确性、实时性，又要保证协议算法的轻量级特性。为解决上述矛盾问题，提出了一种轻量级的、能量有效的、基于无损聚合的层次分簇数据收集机制（QTBDC）。QTBDC首先对网络节点编码并在节点间建立起一个逻辑层次簇结构，然后利用各个子簇状态数据的相似性和编码的连续性，实现了网内无损聚合。该监测机制使得网络
2、状态信息的收集在不丢失数据细节信息的情况下，数据通信量大大减少。经过仿真分析表明，该方法与现有经典数据收集方法相比，实现了节能，延长了网络的生命期。关键词：无线传感器网络；信息收集；无损聚合；区域四叉树中图分类号：TP393文献标识码：A文章编号：1000-436X(2009)06-0126-09Energy-efficientalgorithmfornetworkstatusinformationcollectinginwirelesssensornetworksLIULin1,2,YUHai-bin1,ZENGPeng1(1.ShenyangInstitut
3、eofAutomation,ChineseAcademyofSciences,Shenyang110016,China;2.GraduateSchooloftheChineseAcademyofSciences,Beijing100039,China)Abstract:Theprotocolofnetworkstatusinformationcollectionguaranteednotonlyauthenticityofthecollectedinformationbutalsolightweightofthecollectionalgorithm.Tosol
4、vethecontradictionproblem,alightweight,energyefficient,in-networklosslessaggregationandhierarchicalclusterwasproposedbasedondatacollectingmechanism(QTBDC).InQTBDC,allthenodesinWSNwereencodedandalogicalmulti-levelclusterwasconstructedamongthenodes.Makinguseofthesimilarityofnetworkstat
5、usdataandcontinuityofnodecodesinsub-cluster,in-networklosslessaggregationcouldberealized.Withoutlosingdetailsofnetworkstatusdata,thismonitoringmechanismreducedcommunicationcostsignificantly.Simulationsshowthat,comparedwiththeclassicaldatacollectingmethods,theQTBDCmakesWSNsavemoreener
6、gyandthereforeWSNsustainslongerlifecycle.Keywords:wirelesssensornetworks;datacollecting;losslessaggregation;rangequad-tree第6期刘琳等：节能有效的无线传感器网络状态信息收集算法·133·1引言收稿日期：2008-06-21；修回日期：2009-03-08基金项目：国家自然科学基金资助项目（60434030）；国家杰出青年科学基金资助项目（60725312）FoundationItems:TheNationalNaturalScienceFou
7、ndationofChina(60434030);TheNationalScienceFundforDistinguishedYoungScholars(60725312)信息收集技术是无线传感器网络（WSN,wirelesssensornetworks）的重要研究内容之一，目前的研究绝大部分针对环境感知数据的收集技术。然而在WSN中，由于节点的通信能力较弱、能量有限以及外部环境的干扰，造成网络动态变化快，链路失效、节点死亡等现象时有发生，第6期刘琳等：节能有效的无线传感器网络状态信息收集算法·133·若对网络状态的变化情况不加管理很容易导致网络性能降低，甚至造
8、成网络过早失效。因此，网
