基于非均匀分簇和信息熵的无线传感网络路由算法.pdf

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1、第28卷第12期传感技术学报Vo1．28No．122015年12月CHINESEJOURNALOFSENSORSANDACTUATORSDec．2015ARoutingAlgorithmforWsnsBasedonUnevenClusteringandEntropyTheoryLIUJia，FANShurui1,2,LIUYanping1．,LIUt，口fog。，PENGMingsha，GUOHaihong(1．SchoolofElectricInformationEngineering，HebeiUniversityofTechnology，Tianjin300401，Chi

2、na；2．InformationTechnologyandElectricalEngineering，TheUniversityofQueensland，Queensland4072，Australia；3．PetroChinaHuabeiOilfieldCompany，Threecombinedoperations，RenqiuHebei062550，China)Abstract：Anenergyeficientroutingalgorithmisthemajorconcerninwirelesssensornetworks(WSNs)，especial—lythehotsp

3、ot．becauseofunbalancedenergyconsumption．Basedonunevenclusteringandentropytheory，akindofimprovedroutingalgorithmisproposedforsolvingthatproblem．Intheprocessofclusterheadelectionandcompetitionradiuscalculation，nodeenergy，densityanddistancetoBSareconsideredtoeffectivelybalanceenergycon‘sumption

4、andprolongthelifecycleofclusterheadnodes．Meanwhilethehybridrulesofsingle-hopandmulti—hoproutingisadoptedtoreducetheenergyconsumptionamongclusters．Introducingfusionweightcoeficient，informa’tionentropymechanismisusedforreducingtheuncertaintyandimprovingtheeficiencyofdatafusion．Simulationresult

5、sshowthatcomparedwithLEACH，EEUCandEBUCA，thenewalgorithmcanbalanceenergyconsumptionandprolongthelifecycleofwirelesssensornetworks．Keywords：wirelesssensornetwork；energyeficient；unevenclustering；routingprotocol；entropytheoryEEACC：6250doi：10．39690．issn．1004-1699．2015．12．023基于非均匀分簇和信息熵的无线传感网络路由算法

6、刘佳，范书瑞，刘艳萍，刘建龙，彭明莎，郭海红(1．河北T业大学电子信息工程学院，天津300401；2．昆士兰大学信息技术与电气工程系，澳大利亚昆士兰4072；3．中国石油华北石化公司三联合运行部，河北任丘62550)摘要：针对无线传感网络分簇算法中能量分布不均衡导致的“热区”问题，提出一种基于非均匀分簇和信息熵的路由算法。在簇头选举和竞争半径计算过程中综合考虑节点能量、节点密度和节点距基站距离，均衡簇头能耗以延长生存时问。采用簇间单跳多跳混合通信的路由规则，减少簇间通信能耗。对节点信息熵进行数据融合，引入融合权重系数减小数据融合的不确定性，提高数据融合效率。仿真结果表明，与LE

7、ACH、EEUC和EBUCA相比，该算法能够有效均衡网络能耗，延长网络生命周期。关键词：无线传感网络；能量高效；非均匀分簇；路由协议；信息熵中图分类号：TP273文献标识码：A文章编号：1004—1699(2015)12—1867一O6无线传感网络wSNs(wirelessSensorNetworks)计高效节能的路由协议b]。已有研究结果表明]，是由分布在被监测区域内的大量廉价的传感器节分簇路由协议可有效降低网络能量消耗和延长网点以自组织的形式构成的网络，其目的是协作地感络生命周期。LEA