基于“热”节点轮转的无线传感器网络协议.pdf

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1、2014年第33卷第ll期传感器与微系统(TransducerandMicrosystemTechnologies)145DOI：10．13873／J．1000-9787(2014)11-0145-04基于“热"节点轮转的无线传感器网络协议刘伟强，蒋华，王鑫(桂林电子科技大学计算机科学与工程学院。广西桂林541004)摘要：PEGASIS—I协议是为了解决PEGASIS协议中信息传输时延长、网络维护代价大、节点与节点之间存在长链等缺点而提出的一种基于扇形的无线传感器网络协议，但该协议存在根节点能量负载过大、容易死亡的缺点。为了解决该缺点，在PE

2、GASIS—I协议的基础上提出一种基于“热”节点轮转的新协议，新协议设计了“热”节点轮转机制与“相似”节点群择一发送机制。当网络中非叶子节点能量耗损过多时，“热”节点轮转机制可将其变成叶子节点，防止其过早死亡。“相似”节点群择一发送机制能显著减少网络通信量，进一步延长网络生存时间。Matlab仿真表明：与PEGASIS—I协议相比，新协议有效延长了网络生存时间。关键词：无线传感器网络；PEGASIS—I协议；“热”节点轮转；扇形区；“相似”节点群中图分类号：TN393文献标识码：A文章编号：1000-9787(2014)11-0145-04WS

3、Nsprotocolbasedon“hot’’noderotationLIUWei—qiang，JIANGHua，WANGXin(SchoolofComputerScience&Engineering，GuilinUniversityofElectronicTechnology，Guilin541004，China)Abstract：PEGASIS-improved(PEGASIS—I)protocolbasedonfanistosolvetheshortcomingofcommunicationoflong-delay，networkmain

4、tenancecostand“longchain”betweennodesinPEGASISprotocol，butenergyloadofrootnodeistoolargeanditiseasytodeathinthisprotoco1．Inordertoovercomethisweakness，proposeanewprotocolbasedon“hot”noderotationonbasisofPEGASIS-Iprotoco1．newprotocoldesignsmechanismof“hot”noderotationandmecha

5、nismof“similar”nodegroupchooseonetodelivery．Whennon—leafnodeinnetworkconsumestoomuchenergy，themechanismof“hot’noderotationturnitintoleafnodetopreventitprematuredeath．Mechanismof“similar”nodegroupchooseonedeliverycansignificantlyreducenetworktraffic．furtherextendnetworksurviv

6、altime．MatlabsimulationshowsthatcomparedwithPEGASIS—Iprotocol，thenewprotocolefectivelyprolongnetworksurvivaltime．Keywords：wirelesssensornetworks(WSNs)；PEGASIS—improved(PEGASIS—I)protocol；“hot”noderotation；sector；“similar”nodegroup0引言过长，远离基站的簇头节点容易死亡的缺点。无线传感器网络(WSNs)现代工业革命的前沿

7、阵地，针对PEGASIS协议的这些不足，本文提出过一种能解其中无线传感器网络路由协议是其中发展的重点J。能决这些问题的PEGASIS—I协议J，但PEGASIS—I协议存在源问题是制约无线传感器网络发展的关键因素，因此，大量根节点能量负载过大、容易死亡的缺点。文献[5]在解决低功耗路由协议被提出，其中，PEGASIS(power—efficient无线传感器网络多跳通信协议中靠近基站的簇头节点容易gatheringinsensorinformationsystems)协议是无线传感器网死亡的缺点时提出了“热区”轮转机制，该机制的作用是在络中经典

8、的低功耗路由协议之一，它是由StephanieLmdsey多跳分簇协议中，当靠近基站的簇因大量转发其它簇的信等人在Leach协议基础上提出的链式协议。